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圆筒型永磁直线发电机(永磁直驱发电机结构)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-27 23:38   点击:174  编辑:admin   手机版

1. 永磁直驱发电机结构

半直驱概念是在直驱与双馈风电机组在向大型化发展过程中遇到的问题而产生的,兼顾有二者的特点。

从结构上说半直驱可与双馈是类似的,具有布局形式多样的特点,同时目前研究中的无主轴结构还具有与直驱相似的外型。

区别在于一是与双馈机型比,半直驱的齿轮箱的传动比低;

二是与直驱机型比,半直驱的发电机转速高。

2. 永磁直驱发电机结构图解

永磁直驱是永磁直流电动机,永磁同步机一般是说永磁的同步电动机。

当然,电动机与发电机是可逆的,他们也可以做发电机运行的,也当然可以做风力发电机运行。但是,要考虑几点:

1,发出的电可能不是你所需要的那样(三相正弦380V交流电);要达到标准的3相380V交流电还需要其它的条件的。

2,满足了前一个条件后,还需要考虑发电机的效率问题。一般只是在紧急情况下,临时的把电动机做发电机运行,其效率虽然低,但仅仅为临时使用而已,长久使用还是买专门的发电机。

电动机与发电机在设计时本来就专门考虑了各自的用途的。

3. 永磁发电机的结构

永磁电机:

  1、控制问题

    永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场,但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数,永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。

  2、不可逆退磁问题

    如果设计或使用不当,永磁电机在过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)温度时,在冲击电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能降低,甚至无法使用。

  3、成本问题

  铁氧体永磁电机,特别是微型永磁直流电动机,由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低,因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格还比较贵,稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高,这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。

因此永磁电机适于小功率的场合。

感应电机:

  优点:

  1)小型轻量化;

  2)易实现转速超过10000r/min的高速旋转;

  3)高速低转矩时运转效率高;

  4)低速时有高转矩,以及有宽泛的速度控制范围;

  5)高可靠性(坚固);

  6)制造成本低;

  7)控制装置的简单化;

  缺点:功率因数滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。

4. 直驱永磁发电机原理

直驱式旋转电机(DDR1)的基本原理与结构是采用永磁的方式,并设计了专门的盘面电机,同时 充分利用了外转子式结构两端面的空间,将两个盘面电机的定子与外转子式结构的定子固定在一起,两个盘面电机的转子盘与外转子式结构的转子筒构成一个三维封闭的外转子。在同样的空间体积下,这种复式结构较单个外转子式结构和单个盘形结构的电机能产生更大的电磁转矩。

直驱复式三维永磁电机由三组相对独立的定、转子组复合而成,可以视为一个圆筒形的外转子式永磁电机与两个圆盘形的轴向磁通永磁电机合成的结构。但三者之间不是完全独立的,它们是相互影响、相互作用的统一体。要使直驱复式三维永磁电机能转动并输出转矩,必须使三个定转子组形成的三个电磁系统协调一致。根据直接驱动抽油机的结构条件, 复合式三维永磁电机必须满足低速大力矩的驱动要求。

5. 永磁直流电机结构

电动机是电磁感应由电产生磁场,在磁场力的作用下运转。电动机构造主要是由定子和转孑两大部分组成。永磁直流电机的定子是磁铁,励磁直流电机们定子是电磁线圈,通电后产生磁场,二者大体相同,但也各有优点,线圈式的优点是磁力强弱可以调节。

6. 盘式永磁发电机

这是一个特殊的性能超高,结构特殊的盘式永磁电动机。这个电动机同时兼具电机和发电功能。并配备有小型的特种蓄电装置。

据悉,超威电池电动车,该车所用电动机的能量转化率达到百分之八十,起步时通过改变和控制磁的方向,就可以把永磁力变成旋转不停的功能。而车子动起来后,惯性和物体所产生的功能切割线会产生电能并进行储存。

7. 直驱永磁风力发电机结构

金风科技的永磁直驱发电机优点是组具有发电效率高、维护与运行成本低、并效率较高,在低风速时,发电机可利用率仍大于98%;省去齿轮系统的运维环节,有效降低全生命周期综合成本;采用全功率的交—直—交变频技术,具有更强的电网友好性网性能良好、可利用率高等优越性能,致力于为客户提供系统解决方案和最优度电成本。

缺点是效率不高,在低风速时,发电机利用率仍小于98%;省去齿轮系统的运维环节,难以有效降低全生命周期综合成本。

8. 永磁式发电机

永磁体在电机中既是磁源,又是磁路的组成部分。永磁发电机具有以下优点:

1、结构简单、可靠性高 永磁发电机省去了励磁绕组、电刷、集电环结构,因此整机结构简单,避免了励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线,电刷、集电环易磨损等故障,使用性能可靠。

2、体积小、比功率大 永磁发电机采用简化的转子结构,有并联磁场结构和串联磁场结构两种:并联磁场结构的转子采用铸造压制而成,永磁体嵌放在里面,转速高。串联磁场结构的转子采用钢结构,永磁体嵌放在表面,转子表面磁感应强度强、整体结构牢固可靠。由于转子结构的简化,使得发电机内部结构紧凑,转子转动惯量小,实用转速增加,因此,提高了比功率(功率与体积的比值)。

3、低速发电性能好 永磁式发电机的低速发电性能好,输出功率高。在怠速运行时,永磁发电机的输出功率比励磁式发电机的输出功率要高一倍。

4、效率高且节能 一般励磁式发电机在1500—6000r/min之间的转速范围内平均效率只有50%左右;而永磁式发电机的平均效率可达75%~80%。因此,永磁式发电机更加节能。 5、稳压精度高,能延长蓄电池的使用寿命 永磁式发电机采用开关式整流稳压方式,采用小电流脉冲充电,避免了过电流充电而对蓄电池造成损坏的可能性,可以延长蓄电池的使用寿命。 6、无无线干扰 永磁式发电机无电刷、无集电环、在运行中无电火花产生,因此,无无线干扰,大大提高了使用性能。 但由于稀土永磁材料目前的价格比较高,所以永磁式发电机的制造成本一般比励磁式发电机的制造成本会高一些,相对来说,其整机的价格也就要略高一些。

9. 永磁直驱发电机工作原理

直驱永磁风力发电机额定转速在12圈每分钟,也就是假设发电机在额定工装状态下,1小时可以旋转720圈,而它每小时的发电量为4MW,即4000KW·h,所以每圈的发电量为4000除以720,等于5.55KW·h,所以说4MW级的直驱永磁风力发电机叶片旋转一圈的发电量大概有5.5度多电

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