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永磁同步风力发电机的原理和前景 我国风能资源非常丰富,可开发的风能潜力巨大。根据相关资料显示,我国陆地风能资源可开发量大约有23.8亿千瓦,海上风能资源可开发量约2亿千瓦。我国风能资源比较集中,“三北”地区(华北、东北和西北)以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%.风能资源与煤炭资源的地理分布具有较高的重合度,与电力负荷则呈逆向分布。 “十三五”时期,我国风力发电机装机容量占发电机总容量比例将进一步加大,出于电网考虑,风力发电机组必须在“低电压穿越”保障下“御风而行”。根据 发改委能源研究所有关人士透露,2020年陆地风电的成本将与煤电持平,之后风电将逐步脱离 补贴,“降低成本”也成为风电行业未来发展面临的新的“瓶颈”。扬州市引江发电设备有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步风力发电机,实现了发电机低成本制造,使机组极易实现低电压穿越,在国内处于技术领先水平。 永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到社会广泛关注,并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电机主要由风力机、永磁同步发动机、变频器和变压器组成。 (1)基本原理 永磁同步风力发电的基本原理,就是利用风力带动风力机叶片旋转,拖动永磁同步发电机的转子旋转,实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似,只是所采用的发电机为永磁式发电机,转子为永磁式结构,不需外部提供励磁电源,提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的,把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电,实现风力发电的并网,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。 (2)技术特点 随着科学技术的发展和更新,由于永磁材料性能和电力电子装置的改善,永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。 采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点:1)永磁同步发电机系统不需要励磁装置,具有重量轻、效率高、功率因数高、可靠性好等优点;2)变速运行范围宽,即可超同步运行也可以亚同步运行;3)转子无励磁绕组,磁极结构简单、变频器容量小,可以做成多极电机;4)同步转速降低,使风轮机和永磁发电机可直接耦合,省去了风力发电系统中的齿轮增速箱,减小了发电机的维护工作并降低噪声,使直驱永磁风力发电机系统。 (3)适用场合 1)在电力供应匮乏、交通不便、燃料短缺,但是风力资源丰富的地区,可以解决部分用电问题,如为高速公路照明设备提供电源等;2)在单机容量比较小的风场,永磁同步发电系统能够并网发电;3)为农村、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、负载较轻的用户,提供电力。
这些部件故障会引起柴油发电机的功率不足 1空气弗列加滤清器不清洁 空气弗列加滤清器过脏会造成阻力增加,空气流量减少,影响空气和柴油的比例,混合气就不能完全燃烧,浪费柴油致使发动机动力不足。应根据要求清洗柴油空气弗列加滤清器芯子或纸质滤芯上的灰尘,必要时更换滤芯。 2排气管沮塞 排气管阻塞会造成排弓不畅通,新一轮工作循环的吸环节也会受阻,燃油效率下降。柴油发电机动力下降。应检查是否由于排气管内积炭太多而造成排气导阻力增加。一般排气背压不宜超3.3kPa,平时应经常清降排气管内的积炭。 3供油提前角过大或过小 供由提前角过大或过小会造成油泵喷油时间过早或过晚,使燃烧过程不是处于 状态。使柴油机才燃油耗增加,排温增高,噪声大。使柴油机可靠性降低此时应检查喷油传动轴接合器钉是否松动,如果松动,则应重新按照要求调整供油提前角,并拧紧螺钉。 4活与缸套拉伤 由于活塞与缸套拉伤严重或磨损过,以及活塞环结胶造成摩擦损失增大,造成发动机自身的机械损失增大,压缩比减小,着火困难或燃烧不充分,下充气增大,漏气严重。此时,应更换缸套、活塞和活塞环。 5燃油系统有故障 燃油弗列加滤清器或管路内进入空气或阻塞,造成油路不畅通,动力不足、甚至着火困难应进入管路的空气,清洗柴油滤芯,必要时更换。喷油偶件损坏造成漏油、咬死或雾化不良,此时容易导致缺缸、发动机动力不足。应及时清洗、研磨或换新。 喷油泵供油不足也会造成动力不足,应及时检查、修理或更换偶件并重新调整喷油泵供油量。
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