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永磁直驱式风力发电机的工作原理 导语。今天是金直驱永磁机组的又一新成员1.5vp机组发布的日子，希望大家能够给这个新成员多些支持和鼓励。那么趁此机会，小编也自行恶补一下直驱永磁风电机组的一些工作原理，在这里与大家分享，和小编一样不了解的童鞋们也默默的学习下吧！ 1、直驱永磁风电机组原理 对于现在国内国外大型水平轴风力发电机组，有双馈机和永磁直驱发电机。 永磁直驱发电机顾名思义是在传动链中不含有增速齿轮箱。 总所周知，一般发电机要并网必须满足相位、幅频、周期同步。而我国电网频率为50hz这就表示发电机要发出50hz的交流电。学过电机的都知道。转速、磁极对数、与频率是有关系的n=60f/p。 所以当极对数恒定时，发电机的转速是一定的。所以一般双馈风机的发电机额定转速为1800r/min。而叶轮转速一般在十几转每分。这就需要在叶轮与发电机之间加入增速箱。而永磁直驱发电机是增加磁极对数从而使得电机的额定转速下降，这样就不需要增速齿轮箱，故名直驱。 2、直驱永磁技术趋势 对于永磁直驱发电机的磁极部分是用钕铁硼的永磁磁极，原料为稀土。 风轮吸收风能转化为机械能通过主轴传递给发电机发电，发出的电通过全功率变流器之后过升压变压器上网。风力发电机也在逐步的永磁化。采用永磁风力发电机，不仅可以提高发电机的效率，而且能在增大电机容量的同时，减少体积，并且因为发电机采用了永磁结构，省去了电刷和集电环等易耗机械部件，提高了系统的可靠性，这也是风电发电机的发展趋势之一。风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。 3、直驱永磁技术可靠性 直驱式风力发电机可以直接与风轮相连，增加了系统的稳定性，同时增大了电机的体积和设计制造以及控制的难度。直驱型风力发电系统是采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电，通过功率变换电路将电能转换后并入电网，相对于双馈型发电系统，直驱式发电机采用较多的极对数，使得在转速较低时，发电机定子电压输出频率仍然比较高，完全可以在电机的额定等级下工作，并且其定子输出电压通过变流器后再和电网相接，定子频率变化并不会影响电网频率。在直驱风力发电系统中风机与发电机直接耦合，省去了传统风力发电系统中齿轮箱这一部件，减少了发电机的维护工作，并且降低了噪音。另外其不需要电励磁装置，具有重量轻、效率高、可靠性好的优点。直驱永磁发电机采用全功率的交-直-交变频技术，与电网隔离，具有低电压穿越能力，对电网友好。
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发电机容易产生的问题 该系统不但要求发电机组自动化程度高，更要求发电机必须适应UPS这一非线性负载的特性,使其在无市电的情况下保障UPS对负载的可靠供电。 但在实际选配和使用发电机过程中,经常出现由于发电机容量不足或维护不当等原因，造成市电停电时发电机不能正常工作的情况。如何正确选配金融业机房供电系统中发电机组，如何做好发电机组与UPS的匹配及发电机的使用维护等工作是机房管理人员要特别重视的问题。 一、发电机使用中容易产生的问题 金融业机房一般采用“市电——发电机——UPS”并机系统组成的供电系统。系统中,发电机的负载主要包括UPS、机房专用空调、应急照明、消防电梯等,这些负载启动或运行时都会对发电机产生振荡和干扰。尽管在组成“市电——发电机——UPS”供电系统时,发电机的负载量在其额定输出容量范围内，但在实际情况中，市电中断而发电机投人运行过程中却经常发生工作不稳定，产生多种使“发电机——UPS”系统不能正常工作的现象。 1、负载反馈的波动电压造成发电机输出电压稳定度较差，常出现发电机组输出电压振荡现象。UPS整流器允许的输人电压范围一般在±15%巧或更宽,发电机的输出电压不稳定对其影响较小。 2、UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。 3、发电机的频率（转速）振荡一般情况下，频率振荡比电压、电流振荡范围小，但影响比较大，导致UPS处于频繁切换及非正常工作状态。频率振荡一般在±5%以内，由于负载有规律地忽大忽小，造成发电机组工作也忽强忽弱，加剧机组振动，加速机械磨损,甚至引起机件严重损坏。频率振荡明显的特征之一，即柴油机工作噪声有规律地忽大忽小，因此必须引起高度重视。 4、工作不正常空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会导致发电机发生±Hz频率漂移,造成UPS频繁切换。当频率、电压振荡变化超出UPS输入工作范围时，UPS由蓄电池供电,而发电机在无UPS负载时恢复正常，随即UPS又自动投人，这样交错进行。频率漂移会对UPS正常运行产生两方面影响。 ①不能旁路。在旁路电源的频率和电压处于允许的范围内，UPS的逆变器输出跟踪旁路电源，逆变电源与旁路电源锁相、同步。当旁路电源由发电机提供时，频率会发生快速的变化。当频率变化超出预先设定的极限值时,逆变器频率变化就跟不上旁路电源的频率变化。这时静态旁路开关将禁止切换到旁路在这种情况下切换，有可能造成逆变器过流、短路。在这种旁路电源频率无法跟踪的状况下，UPS只会发出警示性告警，逆变器仍继续提供电源给负载。 ②电池寿命缩短。瞬间的大负载波动可能导致发电机频率产生±5Hz的漂移，这将导致可控硅整流器的驱动信号与输入交流电失去同步，造成整流器关闭。在整流器重新启动进人正常工作期间，UPS转为电池供电，这样过分的放电循环将明显缩短电池寿命，更严重的情形是会将电池能量全部放光，中断输出。
提高柴油发电机接地系统重视是保证人员操作的关键因素 柴油发电机系统不同的市电供电网络，虽然柴油发电机的应用已经非常广泛，但是其接地系统的设计并没有统一的标准来范，再则山于许多柴油发电机系统地接地设计并没有完全由专业的供电管理部门的监督管理，致使在实际的应用中，使柴油发电机的接地系统正确设计往往被忽略。如何做好柴油发电机的系设计和施工，是值得我们注意的问题，往往大家在实际工作中， 并没有对此问题予以高的重视。因为各用系统运行的时间和机会都有限，所以由此而产生的问題会少，但是我们也并不能因此而认为已经做得没问题了。如国接地系统处理不当可能会造成设备的损坏和人员伤害的风险。如何保证提供的供电服务是合格的电源，在各种状况下不会对客户造成威胁，其中接地系统的正确设计和施工是非常值得考虑的。接地系统的一个庞大的系统，我们这里不讨论如何做接地网，这个一般是由大楼设计方负责完成的。如果你是一个小型电站的承包方，那么这一点也是你应该考虑的。本文主要介绍发电机中性点与接地网之问的连接。接地其实分为系统接地和设各接地，设备接地就是把发电机的外壳、底座与接地网用软电缆或柔性铜排与接地网进行连接，确保外壳与地网之间等电位，在系统发生接地的时候不会对人身造成威胁，没备的接地要可靠，而且 有多处进行可靠连接。系统接地时指发电机组中性点与地网之间的连接。低压发电机系统的接地比较简单，GB14050将接地方式分为TN、TT、TI三种接地方式 TN系统 电源端有一个直接接地，电气装置的外露导电部分通过保护中性导体或保护导体连接到此接地点。根据中性导体和保护导体的组合情况，TN糸统的型式有以下三种： 1、在实际应用中，市电提供的三相五线制的接线方式就是这种接法。 2、如果系統中采用的三相些线制接法，PEN合并在一起，则属十此类解法。 3、TT系统电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源的接地点。 TI系统电源端的带电部分不接地或有一点通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分直接接地。以上的接地系统方式也适用于低压发电机系统，但是由于存在发电机系统和市电供电两个系统，所以如何选择作接地则成为一个认真对待。如果市电供电系统与发电机系统的换采用了4极ATS，那么可以认为这是两个独立电力系 统，其接地应该各自单独考虑，无论是采用三相四线还是三相五线的配电方式，发电机的中性点要与地网进行还接。除非供电方式采用的TI系统。 当市电供电系统与发电机系统的切报采用了3极ATS，一般这时发电机的接地由市电侧提供，发电机的中性点在就地不要与地网进行连接，其只能通过巾电侧的N线接地，注意在市电设备检修的时候不要断开市电N线与地网的连接，否则会造成各用电源系统在接地断开的情况下运行：许多安装人员对于接地系统的重要性认识不足，且不知道如何处理接地问题。发电机厂家一般都提供发电机的中性点，有的中性点出厂时就与外壳连接，有的则没有连接，出于悬空状态，在发电机系统的施工过程中一定要咨询甲方的工程技术人员明确系统的接地方式，按照施工图纸进行接地处理。 如果发电机的中性点没有接地和引出，则无法提供单相负荷的正确使用，误将没有N线的电源接入单相负载，则可能造成设备的损坏。在3极ATS的应用中，如果市电己经提供了系统接地，那么柴油发电机内部的接地就要取消，否则会造成多点接地，会在发生相接地障时影响系统的接地保户动作。 本文简单介绍了低压系统的接地，旨在帮助大家提高对实际工作中遇到的接地系统重视，如果有任何疑问一定要与客户进行交流，不可在故意回避接地问，因为系统接地是涉及系统运行中涉及到设备可靠运行和人员操作的关键因素。
