2.3MW双馈异步风力发电机的设计

变速恒频双馈式异步风力发电机的设计与改造发布时间：2021-06-23T08:51:45.075Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第6期作者：罗文[导读] 变速恒频双馈式异步风力发电机的结构普通发电机的大体结构有一些基本方面是类似的，但是也有很多不一样的地方，发电机基本上的构造都包括转子、电刷及滑环。

异步式发电机不仅提高了电能传输的效率，而且可稳定异步式发电机的交流定频。

甘肃龙源风力发电有限公司甘肃酒泉 736100摘要：当前世界上所有国家共同面对的两个问题分别是：能源短缺和环境污染。

因此现阶段各个国家正在竭尽全力去发展风力发大力发展风电,因为这样有利于保护生态环境和改善能源结构。

而在当今风力发电设备的最重要的发展方向就是变速恒频双馈式风力发电机。

关键词：变速恒频；双馈式；风力发电机；相关研究变速恒频双馈式异步风力发电机的结构普通发电机的大体结构有一些基本方面是类似的，但是也有很多不一样的地方，发电机基本上的构造都包括转子、电刷及滑环。

异步式发电机不仅提高了电能传输的效率，而且可稳定异步式发电机的交流定频。

而变速恒频双馈式异步发电机是由一台带电环的定子、变流器及异步电机共同组成。

变流器主要通过交换电流输出电流，在整体变流中的工作路程是不可逆的。

一、无刷双馈发电机变速恒频风力发电系统采用的直流发电机为无刷双馈直流发电机,通过双向交流变频器自动接入到电网。

其主要转子结构为直线笼型或磁阻式转子结构,无需使用电子印刷和使用滑环,转子的极端和对数长度应为围绕定子两个方向绕轴重组极端的对数长度之和。

无铅印刷直流双馈驱动发电机的两个转子与驱动风车互相连接。

风车的最大转速速度可随实际风速而有所变化。

发电机的极性绝对数为1或n,励磁机的极对数为n。

发电机组的转子控制绕组与驱动励磁机组的转子驱动绕组直接交互相连,变频器向励磁机定子绕组绕组提供输出频率分别为f和f的励磁驱动电流,在驱动发电机定子驱动绕组进行输出时有频率分别为f和f的励磁电压和功率:在此时发电机驱动转速没有变化的正常情况下,可通过手动改变励磁驱动电流的输出频率f和f,使驱动发电机的转子输出励磁电压和频率f一直保持不变。

2MW双馈发电机的研制和开发吴世展【摘要】In order to address the financial crisis,the Chinese government to develop wind power industry as an important means to improve the energy structure and new economic growth point.Currently only major Power Group,and the state-owned enterprises,private enterprises,foreign-funded enterprises also have to enter the Chinese wind power industry,wind power development has shown an unprecedented flourishing scene.According to my company in Chongqing on MW of wind power industry,wind turbine system project requirements of sub-items,and adhere to independent research and development,manufacturing and continuous self-innovation,successfully developed a 2MW DFIG wind turbines.Verified by experiment,fully meet or exceed the expected design goals,to the domestic advanced level of similar products.This article briefly describes the process of 2MW DFIG in the product designprinciples,structural design,materials selection,operations and other aspects of human nature.%为了应对金融危机,中国政府把发展风电产业作为改善能源结构的重要手段和新的经济增长点。

2mw双馈双馈感应风力发电机参数
2MW双馈感应风力发电机参数主要包括额定输出功率、额定电压、转子开路电压、功率因数、额定频率、绝缘等级、防护等级、额定转速、定子接线方式、转子接线方式、转速范围、质量、工作制、安装方式、旋转方向、效率等。

以SKYF2100/4型号的2MW双馈异步发电机为例，其额定输出功率为2100kW，定子额定电压为690V，转子开路电压约1894V，功率因数可在(ind)～～(cap)之间调节，额定频率为50Hz，绝缘等级为H级，防护等级为IP54，额定转速为1780r/min，定子接线方式为Y，转子接线方式也为Y，转速范围在900r/min～2000r/min之间，质量≤。

该电机的安装方式是IM 1001(B3)，旋转方向从轴伸端看为时针CW，效率为%，并网点的电压波形畸变率＜4%。

此外，此电机是空空冷双馈风力发电机，配套于2MW变速型双馈风力发电机组。

电机采用H级绝缘系统、真空压力浸漆，绝缘系统可承受较高的尖峰电压；转子采用高速动平衡技术，可承受突发故障引起的超速运转；采用以特殊通风叶片为主体的低阻风道，有效提高冷却系统效率；通过模态仿真优化与实验验证相结合，实现电机低温升、低噪音、低振动。

如需了解更多参数详情，可以访问生产厂家的官方网站，查看详细的规格说明或技术规格书。

探讨无刷双馈风力发电机的设计分析与控制无刷双馈风力发电机是一种新型的风力发电设备，采用无刷双馈技术可以提高发电机的效率和稳定性。

本文将对无刷双馈风力发电机的设计分析和控制进行探讨。

一、无刷双馈风力发电机的设计原理无刷双馈风力发电机是一种新型的风力发电设备，它采用无刷双馈技术，可以提高发电机的效率和稳定性。

无刷双馈风力发电机由外转子和内定子组成，外转子与风扇叶片直接相连，内定子与电网相连。

风扇叶片受到风力作用时，外转子受到转动力，经过齿轮箱传动到内转子上，内转子产生交流电，将电能送入电网，完成发电过程。

二、无刷双馈风力发电机的设计分析1. 外转子设计外转子是无刷双馈风力发电机的主要部件之一，它需要具备一定的强度和刚度，以承受风扇叶片受到的风力作用。

外转子的设计还需要考虑其与齿轮箱的连接方式，以及磁场的分布和导磁性能等因素。

3. 控制系统设计无刷双馈风力发电机的控制系统需要具备良好的稳定性和动态响应性能，以保证发电机在不同风速和负载条件下能够稳定地工作。

控制系统的设计需要考虑风力发电机的整体工作过程，并结合电力电子技术和自动控制技术，实现对发电机的实时监测和调节。

三、无刷双馈风力发电机的控制方法1. 自适应控制方法自适应控制方法是一种基于系统状态反馈的自动控制方法，它可以实时地对风力发电机的工作状态进行监测和调节，以实现对发电机的最优控制。

2. 模糊控制方法模糊控制方法是一种基于模糊逻辑的自动控制方法，它可以将人的经验和专业知识转化为模糊规则，以实现对风力发电机的精确控制。

3. 遗传算法控制方法遗传算法控制方法是一种基于遗传遗传算法的自动控制方法，它可以通过遗传进化的方式来寻求最优化控制策略，以实现对风力发电机的高效控制。

四、无刷双馈风力发电机的应用前景无刷双馈风力发电机具有高效率、稳定性和环保性等优势，逐渐成为风力发电领域的研发热点。

随着技术的不断进步和成本的不断降低，无刷双馈风力发电机将在未来得到广泛应用，并为全球清洁能源发展做出重要贡献。

双馈异步风力发电系统设计与仿真研究的开题报告【标题】双馈异步风力发电系统设计与仿真研究的开题报告【研究背景及意义】随着风力发电技术的不断发展和应用，以及对新能源的需求不断增加，风力发电系统已经成为国内外能源领域的热点之一。

双馈异步风力发电系统由于其具有高效性、可靠性和稳定性等优势，已经成为目前风力发电系统中的主流技术之一。

研究双馈异步风力发电系统不仅可以深入了解风力发电技术的各种问题，还可以进一步提高其效率和稳定性，为新能源发电做出更大的贡献。

然而，由于其复杂性和技术难度，目前双馈异步风力发电系统的研究仍然有待深入。

因此，本研究旨在设计并仿真双馈异步风力发电系统，探讨其特性与优化方法，为风力发电技术的发展作出一定的贡献。

【研究内容与方案】1. 分析双馈异步风力发电系统的工作原理和结构特点，探讨其与传统风力发电系统的区别和联系。

2. 设计双馈异步风力发电系统的主要参数和控制策略，建立相应的数学模型。

3. 在Matlab/Simulink环境下进行仿真，分析双馈异步风力发电系统的特性，包括电气特性、动力特性、运行稳定性等。

4. 针对仿真结果进行分析，探讨双馈异步风力发电系统的优化方法，包括控制策略的改进、调节器参数的优化以及系统故障的处理等。

【研究步骤和时间安排】研究步骤分为以下几个方面：第一阶段（1-2周）：查阅相关文献，了解双馈异步风力发电系统的基本工作原理和特点。

第二阶段（2-3周）：设计双馈异步风力发电系统的主要参数和控制策略，建立相应的数学模型。

第三阶段（3-4周）：在Matlab/Simulink环境下进行仿真，分析双馈异步风力发电系统的特性，并针对仿真结果进行优化改进。

第四阶段（1-2周）：总结研究成果，起草论文；制作项目报告和答辩准备。

【研究预期目标】1. 设计和仿真出双馈异步风力发电系统，并对其进行深入的特性分析，包括电气特性、动力特性、运行稳定性等方面，以期深入探索其工作机理和性能指标。

探讨无刷双馈风力发电机的设计分析与控制无刷双馈风力发电机是一种应用于风力发电系统中的新型发电设备。

它采用了无刷双馈原理，具有高效能、高可靠性和适应性强等优点。

本文将从设计分析和控制两个方面进行探讨。

从设计分析的角度来看，无刷双馈风力发电机的设计需要考虑以下几个方面：1. 转子参数设计：无刷双馈风力发电机的转子是由定子和转子组成的，定子通常采用三相对称拖极结构，而转子通常采用双馈结构。

转子的参数设计包括拖极绕组的布局、匝数的选择、绕组的截面积和材料等。

2. 动态特性设计：无刷双馈风力发电机的动态特性包括转子的惯性、机械特性和电磁特性等。

在设计中，需要考虑转子的惯性对系统响应的影响，以及转子的机械特性对系统负载的适应性。

3. 气动特性设计：无刷双馈风力发电机的气动特性包括风轮的设计和叶片的设计。

风轮的设计需要考虑风轮的直径、材质和叶片的数量等，而叶片的设计需要考虑叶片的形状、长度和角度等。

1. 电气控制：无刷双馈风力发电机的电气控制包括发电机的电磁耦合控制和电网的连接控制。

在发电机的电磁耦合控制中，需要根据风速和转子转速等参数调整发电机的输出功率。

在电网的连接控制中，需要根据电网的电压和频率等参数调整发电机的输出电压和频率。

3. 故障检测和保护：无刷双馈风力发电机的故障检测和保护包括电气故障和机械故障两个方面。

在电气故障检测和保护中，需要检测和保护发电机的电磁耦合系统，以防止电流过高和电压过低。

在机械故障检测和保护中，需要检测和保护发电机的机械系统，以防止转子的断裂和叶片的损坏。

无刷双馈风力发电机的设计分析与控制是一个综合性的工程问题。

只有在设计和控制过程中充分考虑各种因素，才能有效提高无刷双馈风力发电机的效率和可靠性。

探讨无刷双馈风力发电机的设计分析与控制无刷双馈风力发电机是一种新型的风力发电技术，相比传统的风力发电机具有更高的效率和更低的成本。

本文将探讨无刷双馈风力发电机的设计分析与控制，以及其在风力发电领域的应用前景。

无刷双馈风力发电机是一种新型的风力发电技术，其主要结构包括转子、定子、风扇等组件。

在设计方面，无刷双馈风力发电机需要考虑以下几个方面：1. 转子设计：无刷双馈风力发电机的转子采用双馈发电机结构，可以实现双向发电，提高了发电效率和稳定性。

在转子设计中，需要考虑转子的材料选择、转子的形状设计等因素。

2. 定子设计：定子是无刷双馈风力发电机中的重要组成部分，其设计需要考虑定子绕组的布局、绕组的材料选择、定子铁心的形状设计等因素。

4. 整机设计：将以上各部分组合在一起进行整机设计，需要考虑各部分的匹配性、整机的外形设计等因素。

无刷双馈风力发电机的设计需要将转子、定子、风扇等组件进行合理的设计与匹配，以实现最佳的发电效率和稳定性。

二、无刷双馈风力发电机的控制无刷双馈风力发电机的控制是其发电效率和稳定性的关键。

在控制方面，主要需要考虑以下几个方面：1. 双馈控制：无刷双馈风力发电机具有双馈结构，其控制需要考虑双馈电机的转子和定子的控制，以实现双向发电。

2. 风扇控制：风扇是无刷双馈风力发电机中的核心部件，其控制需要考虑风扇的启停控制、风扇的转速控制等因素。

3. 整机控制：将以上各部分的控制整合在一起，实现整机的协调运行，以实现最佳的发电效率和稳定性。

三、无刷双馈风力发电机在风力发电领域的应用前景无刷双馈风力发电机具有高效率、低成本的特点，逐渐受到了风力发电领域的关注。

在风力发电领域的应用前景方面，主要表现在以下几个方面：1. 提高发电效率：无刷双馈风力发电机可以实现双向发电，提高了发电效率，使得风力发电的经济性更加突出。

2. 降低成本：无刷双馈风力发电机的结构相对简单，材料成本相对较低，可以降低风力发电的成本，提高了风力发电的竞争力。

2MW风力双馈异步电动机的研究设计摘要:一个设计为一个2 MW风力发电机的商业,验证了两种连接方式为标准双馈异步机可延长低速下范围到80%滑动没有增加的额定功率电子变换器。

这远远超出了正常的30%的下限。

较低的速度连接被称作异步发电机模式和机器操作与短路定子绕组和所有的功率流在转子回路。

有两个回路逆变器控制系统方案设计和调整为每一个模式。

本文的目的是当前仿真结果,说明了该控制器的动态性能均为双馈异步发电机的连接方法为2 MW风力涡轮机。

一个简单的分析了双转子电压为连接方法包括作为这个演示的优势的时候,需要考虑设计等先进控制策略。

关键词:双馈电机、异步发电机、风力发电机1、介绍兴趣是持续风力涡轮机,尤其是那些拥有一个额定功率的许多兆瓦这个流行主要由既环保,也可用的化石燃料。

立法鼓励减少碳足迹的所谓的地方,所以目前正在感兴趣的可再生能源。

风力涡轮机仍然被看作是一种建立完善的技术,已形成从定速风力涡轮机,现在流行的调速技术基于双馈异步发电机(DFIGs)。

风力是一DFIG变速与转子变频器控制使转子电压相位和大小调整以保持最佳扭矩和必要的定子功率因数文[1]~[3]。

DFIG技术是目前发达,是常用的风力涡轮机。

定子的DFIG是直接连接到网格与电力电子转子变换器之间,用以转子绕组的网格。

这个变量速度范围是成正比的评级的转子等通过变频器调速范围±30%[4、5、6、7]转子转换器只需要的DFIG总量的30%的力量而使全面控制完整的发电机输出功率。

这可能导致显著的成本节省了转子转换器[4]。

滑动环连接,但必须保持转子绕组,性能安全可靠。

电源发电机速度特性,如图1所示为2 MWwind汽轮机。

对于一个商业发电机速度随风速,然而这种关系是为某一特定地点。

作为风速,并因此机速度快、输出功率下降了的风力发电机减少直至关闭时提取风是比损失的发电机和液力变矩器。

操作模式已经提出,风力机制造商宣称延伸速度范围以便在较低的速度力量提取的风是比损失在系统等系统能保持联系。

2MW风力双馈异步电动机的研究设计摘要对一个2 MW商业风力发电机的设计,验证了以两种连接方式为标准的双馈异步电机，它能使其低速范围向下延伸到80%，在电子变换器额定功率没有增加的情况下下滑。

这远远超出了正常的30%的下限。

较低的速度连接被称作异步发电机模式而机器的操作是在短路定子绕组转动和所有的功率流在转子回路中的情况下进行的。

有两个回路逆变器控制系统方案已经被设计完毕并且在各自的模式中已调整性能。

本文的目的是演示仿真结果,说明该控制器的动态性能均为 2 MW异步风力发电涡轮机的连接方法。

当设计这样的先进的控制策略时，一个简单的对转子和对双馈连接模式电压的分析在演示时应作为一个优势部分被考虑进去。

关键词:双馈电机、异步发电机、风力发电设备列出的重要标志vrdq 直交和正交转子电压irdq 直交和正交转子电流λsdq 直交和正交定子磁链Ps 定子有功功率Qs 定子无功功率pfs 定子功率因数Te 转矩p 微分算子Lm 电抗引入Rr 转子电阻Lr 转子电抗引入σ总漏电感ωsf 频率‘s’定子简称‘r’转子简称‘*’参考值1、介绍对风力涡轮机的兴趣还在持续,尤其是那些拥有一个额定功率为许多兆瓦的。

这个之所以流行主要是既环保,也有可用的化石燃料。

所谓的立法鼓励减少碳足迹的地方,所以目前正在感兴趣的可再生能源。

风力涡轮机仍然被看作是一种建立完善的技术,已形成从定速风力涡轮机,现在流行的调速技术基于双馈异步发电机(DFIGs)。

一个双馈异步风力涡轮发电机的速度的变化与被控制的转子变频器的速度变化一致，使转子电压相位和大小得以调整以保持最佳扭矩和必要的定子功率因数。

双馈异步发电机是目前技术发达,常用的风力涡轮机。

一个双馈异步发电机的定子直接连接到有一个电力电子的转子变换器的高压电网上,该变换器在转子的转动和高压电网之间得到应用。

这个变量速度范围与转子转换器的速率是成正比的因此其调速范围被限制在±30%。