课题四 硅整流发电机的作用及其结构及分类

课题四  硅整流发电机的作用及其结构及分类
课题四  硅整流发电机的作用及其结构及分类

课题四硅整流发电机的作用及其结构及分类

一、硅整流发电机的作用

发电机是汽车的主要电源,其功用是在发动机正常运转时,向所有用电设备(启动机除外)供电,同时给蓄电池充电。目前汽车上一般采用三相同步交流发电机,它是利用硅二极管将其定子绕组中所感应的三相交流电整流为直流电,因此也称为硅整流交流发电机。

二、硅整流发电机的分类

汽车发电机按不同标准有多种分类:

1.按总体结构分

(1)普通交流发电机。这种发电机即无特殊装置,也无特殊功能特点,使用时需要配装电压调节器。

(2)整体式交流发电机,发电机和调节器制成一个整体的发电机。

(3)带泵的交流发电机。发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机。

(4)无刷交流发电机,不需要电刷的发电机。

(5)永磁交流发电机,转子磁极为永磁铁制成的发电机。

2.按整流器结构分

(1)6管交流发电机。

(2)8管交流发电机。

(3)9管交流发电机。

(4)11管交流发电机。

3.按励磁绕组搭铁型式分

(1)内搭铁型交流发电机。

(2)外搭铁型交流发电机。

三、硅整流发电机的型号

根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定,汽车交流发电机型号组成如下:

(1)、产品代号:JF、JFZ、JFB和JFW四种分别表示交流发电机、整体式交流发电机、带泵交流发电机和无刷交流发电机。

(2)、电压等级代号:以1、2、6分别表示12V、24V和6V。

(3)、电流等级代号:和电压代号一样也用1位阿拉伯数字表示。教学补充

注意:

交流发

电机搭铁型式不同,所配用的调节器及接线方法不同,充电系故障检查方法也不同,使用时应予注意,否则发电机不发电,调节器不工作。

1.转子

转子的功用是产生磁场。

转子由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、转子轴等组成,如图2、示。

转子轴上压装着两块爪极,爪极被加工成鸟嘴形状,爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。

滑环由两个彼此绝缘的铜环组成,压装在转子轴上并与轴绝缘,两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。

当给两滑环通入直流电时,励磁绕组中就有电流通过,并产生轴向磁通,使爪极一块被磁化为N 极,另一块被磁化为S 极,从而形成六对(或八对)相互交错的磁极。如图3所示。

当转子转动时,就形成了旋转的磁场。

图1 JF132型交流发电机解体图

1-后端盖 2-电刷架 3-电刷 4-电刷弹簧压盖5-硅二极管6件板 7-转子 8-定子 9-前端盖 10-风扇 11-带轮 图2 交流发电机的转子总成 图3 交流发电机转子分解图 1-滑环 2-转子轴 3-爪极 4-磁轭 5-励磁绕组

图4 交流发电机定子总成及连接方式

a)定子绕组星形连接 b) 定子绕组三角形连接

定子铁心由内圈带槽、互相绝缘的硅钢片叠成。

定子绕组有三组线圈,对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种,如图4a、b所示,都能产生三相交流电。

3.整流器

整流器的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。

整流器由整流板和整流二极管组成,6管交流发电机的整流器是由

只硅整流二极管分别压装(或焊装)在相互绝缘的两块板上组成的,其中一块为正极板(带有输出端螺栓),另一块为负极板,负极板和发电机外

图5 交流发电机整流二极管安装示意图

a)焊接式 b)电路图 c) 压装式

1-正整流板 2-负整流板

整流器总成的形状各异,有马蹄形、半圆形和圆形等。如图6所示。

图6JF132发电机整流器总成

1-负整流板2-正整流板3-散热片4-螺栓孔5-正极管 6-负

极管7-安装孔8-绝缘垫

图7 交流发电机整流器和定子的连接电路图

a)星形连接 b)三角形连接

.端盖及电刷组件

端盖一般分两部分(前端盖和后端盖),起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造,一是可有效的防止漏磁,

是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件。

电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成,如图8所示。

电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内,借助弹簧压力与滑环保持接触。

图8 电刷组件

5.带轮及风扇

交流发电机的前端装有带轮和风扇,由发动机通过传动带驱动发电机的转子轴和风扇一起旋转。

发电机工作时,定子绕组和励磁绕组中都会有热量产生,温度过高会烧坏导线的绝缘导致发电机不能正常工作,所以为发电机散热是必须的。

汽车发电机整流原理

汽车交流发电机及电压调节器 汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。现代汽车采用交流发电机作为主要电源,蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中,由发电机向用电设备提供电源,并向蓄电池充电。蓄电池在汽车起动时提供起动电流,当发电机发出电量不足时,可以协同发电机供电。 与直流发电机相比,具有如下几个特点: 体积小,质量轻 在发动机低速运转时,仍能进行充电 故障少,使用寿命长,保修简便 调节器结构简单 很少产生干扰波 交流发电机的构造 交流发电机的工作原理 1.发电原理:在汽车用交流发电机中,由于转子磁极是鸟嘴形,其磁场的分布近似于正弦规律,所以交流电动势也近似于正弦波形,相位差互为120度。 2.整流原理::硅二极管具有单向导电性。 在某一瞬间,正极二极管上那一项的电压最高,那一项的正极管子就获得正向电压而导通。负极管上那一项的电压最低,那一项的负极管子就获得正向电压而导通。 实际上,在汽车交流发电机中选用的二极管,其允许的反向电压要高得多,可以承受电路中各种瞬时过电压对二极管的冲击。 3.励磁方法 汽车用交流发电机最常用的是九管的交流发电机,也就是具有九个硅二极管的发电机。其中六个硅二极管组成整流器,利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交流电压转变成直流电压,另外三个二极管提供通过发电机中的励磁绕阻的电流,称为励磁二极管。九管交流发电机不仅可以控制充电指示灯指示蓄电池的充电情况,指示充电系统是否发生故障,还可以在停车时,提醒驾驶员断开点火开关。

由于二极管有0.6v的门坎电压,所以汽车用交流发电机只有在发电机在较高转速的时候才能自己发电,称为自励过程。当发电机的转速较低时,由蓄电池供给电流,称为他励过程。因此,交流发电机发电,要先经过他励过程,再经过自励过程。工作原理如下: 当开关闭合后,首先由蓄电池提供电流。电路为: 蓄电池正极→充电指示灯→调节器触点→励磁绕阻Rf→搭铁→蓄电池负极。此时,充电指示灯由于有电流通过,所以灯会亮。 但发动机起动后,随着发电机转速提高,发电机的端电压也不断升高,。当发电机的输出电压与蓄电池电压相等时,发电机“B”端和“D”端的电位相等,此时,充电指示灯由于两端电位差为零而熄灭。指示发电机已经正常工作,励磁电流由发电机自己供给。发电机中三相绕阻所产生的三相交流电动势经六只二极管整流后,输出直流电,向负载供电,并向蓄电池充电。 当发电机高速运转、充电系统发生故障而导致发电机不发电时,“D”端无电压输出,所以充电指示灯由于两端电位差增大而发亮,警告驾驶员及时排除故障。九管交流发电机在停车后,蓄电池向充电指示灯继续提供电流,则充电指示灯会一直亮,提醒驾驶员断开点火开关。 交流发电机的工作特性 汽车交流发电机的工作特点是转速变化范围大,因此,必须了解其输出电流、端电压与转速变化之间的关系,即交流发电机的工作特性。

整流桥工作原理

整流桥-桥式整流工作原理 整流桥-桥式整流工作原理(2009-10-12 13:24:27) 分类:电子元器件 整流桥-桥式整流工作原理 整流桥 有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电,包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。整流桥,就是将桥式整流的四个二极管封装在一起,只引出四个引脚。四个引脚中,两个直流输出端标有+或-,两个交流输入端有~标记。 应用整流桥到电路中,主要考虑它的最大工作电流和最大反向电压。 图一整流桥(桥式整流)工作原理

图二各类整流桥 (有些整流桥上有一个孔,是加装散热器用的) 这款电源的整流桥部分采用了一体式的整流桥,整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电,通常电源中采用的整流桥除了这种单颗集成式的还有采用四颗二极管实现的,它们的原理完全相同 作用就是整流,把交流电变为直流电。实质上就是把4个硅二极管接成桥式整流电路之后封装在一起用塑料包装起来,引出4个脚,其中2个脚接交流电源,用~~符号表示,2个脚是直流输出,用+ -表示。 特点是方便小巧。不占地方。 规格型号一般直接用参数表示:50伏1安,100伏5安等等。 如果你要使用整流桥,选择的时候留点余量,例如要做12伏2安培输出的整流电源,就可以选择25伏5安培的桥。 选择整流桥要考虑整流电路和工作电压. 整流桥堆 整流桥堆一般用在全波整流电路中,它又分为全桥与半桥。 全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体构成的,图是其外形。 全桥的正向电流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多种规格,耐压值(最高反向电压)有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多 种规格。 常用的国产全桥有佑风YF系列,进口全桥有ST、IR等。 整流桥命名规则 一般整流桥命名中有3个数字,第一个数字代表额定电流,A;后两个数字 代表额电压(数字*100),V 如:KBL410 即4A,1000V RS507 即5A,700V 整流这一个术语,它是通过二极管的单向导通原理来完成工作的,通俗的来说二极管它是正向导通和反向截止,也就是说,二极管只允许它的正极进正电和负极进负电。二极管只允许电流单向通过,所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向流动,即所谓“整流”,用两只管是半泼整流, 四只是全泼整流。

汽车发电机构造

硅整流发电机的结构 学情分析:学生在初中已经简单的学习了电磁感应的 相关知识,在此基础上对硅整流发电机的 学习相对比较容易。课前先简单的讲解一 下发电机的一般原理,在学生的心中形成 本节课的主要任务,以起到抛砖引玉的作用。 教学目标: 知识目标:1、知道电磁感应在发电机中的应用。 2、了解硅整流发电机的优点。 3、掌握硅整流发电机的基本构造。 能力目标:培养学生的观察能力和思考能力。 教育目标:培养学生的学习兴趣,强化学专业的信心。 教学重点:硅整流发电机的基本构造。 教学难点:硅整流发电机的基本构造。 教法:演示与讲解相结合 教具:硅整流发电机一台,工具一套,多媒体。 教学内容: 老师提问:我们前面学习蓄电池的时候,汽车上有几个电 源哪两个用途是什么 学生回答:2个。蓄电池、发电机。给各个用电设备供电。

导入新课:那么,今天我们来学习发电机的有关知识。 一、硅整流发电机的优点:(幻灯片演示,让学生总结,老师补充) 1、体积小,质量轻。 2、结构简单,维修方便,使用寿命长。 3、低速充电性能好。 4、调节器的结构简单。 5、对无线电的干扰少。 二、普通硅整流发电机的构造 一般都是由三相同步交流发电机和硅二极管整流器两大部分组成。 三相同步交流发电机主要由转子总成、定子总成、前后端盖、

电刷和电刷架,以及皮带轮、风扇、整流器等部件组成。 1、转子总成 1.集电环(滑环) 2.轴 3.爪极 4.铁芯 5.励磁绕组 作用:产生磁场 组成:滑环、轴、两块爪极、励磁绕组和铁芯。 两块爪极一般为6对,交错压装在轴上,中间的空腔内装有导磁的铁芯,其上绕有励磁 绕组,励磁绕组的两端分别 焊接在彼此绝缘的铜质滑环 上,滑环与装在后端盖上的 两个电刷相接处。当电刷与 直流电源接通时,便有电流 流过励磁绕组,产生磁场, 使一块爪极磁化为N极,另 一块为S极,从而形成6对相互交错的N、S极。 2、定子总成

风力发电机的分类

1,风力发电机按叶片分类。 按照风力发电机主轴的方向分类可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。 (1)水平轴风力发电机:旋转轴与叶片垂直,一般与地面平行,旋转轴处于水平的风力发电机。水平轴风力发电机相对于垂直轴发电机的优点;叶片旋转空间大,转速高。适合于大型风力发电厂。水平轴风力发电机组的发展历史较长,已经完全达到工业化生产,结构简单,效率比垂直轴风力发电机组高。到目前为止,用于发电的风力发电机都为水平轴,还没有商业化的垂直轴的风力发电机组。 (2)垂直轴风力发电机:旋转轴与叶片平行,一般与地面吹垂直,旋转轴处于垂直的风力发电机。垂直轴风力发电机相对于水平轴发电机的优点在于;发电效率高,对风的转向没有要求,叶片转动空间小,抗风能力强(可抗12-14级台风),启动风速小维修保养简单。垂直轴与水平式的风力发电机对比,有两大优势:一、同等风速条件下垂直轴发电效率比水平式的要高,特别是低风速地区;二、在高风速地区,垂直轴风力发电机要比水平式的更加安全稳定;另外,国内外大量的案例证明,水平式的风力发电机在城市地区经常不转动,在北方、西北等高风速地区又经常容易出现风机折断、脱落等问题,伤及路上行人与车辆等危险事故。 按照桨叶数量分类可分为“单叶片”﹑“双叶片”﹑“三叶片”和“多叶片”型风机。 凡属轴流风扇的叶片数目往往是奇数设计。这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶,不易调整平衡。还很容易使系统发生共振,倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳,将会使叶片或心轴发生断裂。因此设计多为轴心不对称的奇数片扇叶设计。对于轴心不对称的奇数片扇叶,这一原则普遍应用于大型风机以及包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。包括家庭使用的电风扇都是3个叶片的,叶片形状是鸟翼型(设计术语),这样的叶片流量大,噪声低,符合流体力学原理。所以绝大多数风扇都是三片叶的。三片叶有较好的动平衡,不易产生振荡,减少轴承的磨损。降低维修成本。 按照风机接受风的方向分类,则有“上风向型”――叶轮正面迎着风向和“下风向型”――叶轮背顺着风向,两种类型。 上风向风机一般需要有某种调向装置来保持叶轮迎风。 而下风向风机则能够自动对准风向, 从而免除了调向装置。但对于下风向风机, 由于一部分空气通过塔架后再吹向叶轮, 这样, 塔架就干扰了流过叶片的气流而形成所谓塔影效应,使性能有所降低。 2,按照风力发电机的输出容量可将风力发电机分为小型,中型,大型,兆瓦级系列。 (1)小型风力发电机是指发电机容量为0.1~1kw的风力发电机。 (2)中型风力发电机是指发电机容量为1~100kw的风力发电机。 (3)大型风力发电机是指发电机容量为100~1000kw的风力发电机。 (4)兆瓦级风力发电机是指发电机容量为1000以上的风力发电机。 3,按功率调节方式分类。可分为定桨距时速调节型,变桨距型,主动失速型和 独立变桨型风力发电机。 (1)定桨距失速型风机;桨叶于轮毂固定连接,桨叶的迎风角度不随风速而变化。依靠桨叶的气动特性自动失速,即当风速大于额定风速时依靠叶片的失速特性保持输入功率基本恒定。

船舶发电机AVR的作用

船舶发电机AVR 的作用 [复制链接] 捷发机电 1141 主题 1177 帖子 1451 积分 管理员 积分 1451 发消息 电梯直达 楼主 发表于 2015-6-15 13:11:51 | 只看该作者 |只看大图 船舶发电机AVR 有以下几方面的作用: (1)在船舶电力系统的正常工况下,维持发电机的端电压不变。 (2)为了保持发电机组并联运行的稳定,合理分配各并联发电机间的无功功率。 (3)在船舶电力系统发生短路故障时,为了提高发电机组并联运行的稳定性以及其它继电保护动统强行励磁。 浅谈船舶发电机自动调压系统 樊夏军 摘要:从当前的发展的形势看,调压系统已经成为交流同步发电机中最重要,最核心的组成部分的性能有着至关重要的作用。本文主要论述同步发电机系统调压系统作用和工作原理及采用相复励变置的励磁调压系统。同时分析了几个典型调压系统。 关键词:调差 电压整定 AVR 相复励装置 带AVR 的相复励装置 0 引言: 船舶电网是一个有限量电网,一般只有一个或者两个电站组成,故电站的容量就是电网的容量。3~4台发电机组成,所以每台发电机就是能量的源泉。当船舶电力系统负荷发生变化而引起电网电压发电机励磁以维持电压在一定的精度内。完成这一步骤的就是发电机的自动调压系统。当然,发电机迅速达到额定电压。因此,调压系统对于船舶电网有着重大作用及意义。 1 交流发电机需要电压调节器必要性 交流发电机为什么需要电压调节器呢? ①从外部原因来说:交流发电机需要自动电压调节器的理由有两点。 首先,当大容量的电动机启动时,会产生强大的启动电流,由于船舶电网是一个有限量电网,从并且电动机的启动电流基本上都是无功电流,当这个无功电流流过发电机时,加强了发电机交轴去磁幅度的下降。其次,当外部电路发生短路时,为了使得短路点迅速脱离电网,保护系统需立即动作,速工作,发电机必须进行强励磁以维持一定幅值的端电压使保护系统投入工作。显而易见靠手动调节因此必须要有自动电压调节器进行电压控制。 ②从发电机内部而言:当发电机在原动机的驱动下运转后,转子绕组流过电流,产生气隙磁场,上,见图1-1。而当负载接通以后,就有电流流过定子电枢绕组,该电流产生电枢磁场。此时主磁场子产生的电枢磁场的合成。而电枢磁场对主磁场必定产生影响,这种影响即电枢反应。同时电枢反应同而不同。 当电枢电流与电压同相(COS Φ=1)即纯电阻负载,此时电枢磁场的磁极方向在交轴上,即交轴电使得主磁场一侧被增加,另外一侧被削弱。如果磁路饱和的话,会减少主磁场,使得电压有所下降, 当电枢电流滞后电压90°(COS Φ=0)纯电感负载,此时电枢磁场的磁极方向在直轴上,方向和电枢反应。其结果使得主磁场大大削弱,导致电压下降,见图1-3。 当电枢电流超前电压90°时(COS Φ=0)即纯电容负载,此时电枢磁场的磁极方向在直轴上,方助磁电枢反应。其结果使得主磁场大大增加,导致电压上升,见图1-4。 船舶的负载是电阻性和电感性的综合,功率因数永远小于1,因此当发电机负载以后,总是使得保证不管在什么性质的负载下船舶电网电压的恒定,必须需要自动电压调节器来调节发电机的励磁电范围内。

风力发电机介绍

风能发电机 一风力机的分类 风力机按照风轮轴所在的位置分为:水平轴风力机HAWT (Horizontal-axis wind turbines)和垂直轴风力机V AWT (V ertical-axis wind turbines),如图1所示。 图1 两种类型的风力机 这两种类型的风力机各有优缺点: 垂直轴风力机V AWT的优点有:(1) 无需偏航对风系统;(2) 设备在地面,安装维护方便;(3) 制造工艺简单,造价低。其缺点为:(1) 难以自启动;(2) 易失速;(3) 风能利用率低。 水平轴风力机HAWT的优点有:(1) 转轮相对较高;(2) 占地面积小;(3) 风能利用率高。其缺点为:(1) 叶片悬臂梁固定,受力大;(2) 设备安装在塔柱顶部,安装维护困难。 其中,水平轴风力机HAWT制作工艺成熟,风能利用率高而被广泛采用。 二风力机的构成 下面以水平轴风力机HAWT为例,介绍风力机的组成。 风力发电机主要由风轮(叶片和轮毂)、机舱、高速轴、低速轴、增速齿轮箱、发电机、调向装置、调速装置、刹车制动装置、塔架、避雷装置等组成,如图2所示。 风力机的组成分为三部分: 1. 旋转部件主要为风轮,将风能转化为低速旋转的机械能。 2. 发电部件风力机的核心部件,包括发电机、调向装置、调速装置、高速轴、低 速轴、增速齿轮箱。通过增速齿轮箱将低速旋转变成合适的高速旋转。 3. 支撑部件包括塔架和旋转关节。

图2风力机的组成 三风力机的工作原理 风力发电是将风能转换为机械能,再由机械能转换为电能,所以,风力资源的好坏将是影响风力发电成本的最重要的因素。风速会随着高度的增加而变大,如图3所示。 图3 风速与高度的关系 风力发电机出力受风速变化的影响,图4是风机的典型出力曲线图。 图4 风力机的典型出力曲线

硅整流发电机的拆装与检修

硅整流发电机的拆装与检修 一、目的与要求 1、能正确拆卸与装配硅整流发电机。 2、能对硅整流发电机主要部件及整体性能进行检查。 二、设备、仪器和工具 万用电表、硅整流发电机、拆装工具。 三、拆装的方法、步骤及注意事项 1、拆卸前的整机检查 (1“F”柱与“-”柱间电阻为4~8Ω. 若电阻过小,可能是磁场线圈短路或绝缘垫损坏;若电阻过大,可能是电刷与滑环接触不良;电阻无穷大,说明线圈断路。 (2)“+”柱与“-”柱间电阻为30~50Ω,反向电阻在10KΩ以上,否则可能是整流器或电枢线圈故障。 (3)“N”柱与“-”柱间电阻为8~10Ω,反向电阻在10KΩ以上,否则可能是整流器或电枢线圈故障。 2、发电机的拆卸 (1)拆下电刷及电刷架。 (2)拆下螺帽、皮带轮、风扇、半圆键。 (3)拆下紧固螺钉。 (4)用专用工具拆下驱动端盖(注意定子不能随着一起移动)。 (5)取下转子总成。 (6)拆下元件板上3个接线柱的螺帽,取下定子总成。 (7)拆下元件板上的固定螺钉,后端盖上的“+”柱和“N”柱。 (8)取下元件板(注意各绝缘垫圈不能遗失)。 3、发电机的装配及注意事项 (1)发电机的装配原则:先拆的后装,后拆的先装。 (2)装配时,元件板、“+”柱、“F”柱、“N”柱与壳体之间的绝缘垫圈不能漏装。 (3)装配完毕后,发电机应能运转灵活。 四、零部件的检测与维修 1、转子总成的检查及维修 (1)转子轴弯曲度的检查及校正 将转子轴装在V型架上,用百分表检查径向跳动不能大于0.1mm,否则应对轴进行校正。 (2)滑环的检查及修理 滑环表面有严重烧蚀或圆柱度误差大于0.25mm,应用车床精加工,但滑环厚度不得小于1.5mm,否则应更换滑环 (3)磁场绕组的检查及维修 用万用电表电阻档检查,磁场绕组的电阻值12V为4~8Ω,24V为18~20Ω,磁场绕组的故障多为短路、断路。断路一般发生在绕组与滑环之间。找出断头焊接好后,应上绝缘漆。并用细线固定。如果绕组短路,应重绕线圈。 2、定子总成的检查及维修 (1)电枢绕组的故障检查

电机整流桥

第一节交流发电机的构造及类型 一、交流发电机的分类 1.按总体结构分类 (1)普通交流发电机:无特殊装置,无特殊功能的汽车交流发电机,称为普通交流发电机。如东风E Q1090型载货汽车用JF132N型交流发电机。 (2)整体式交流发电机:即内装电子调节器的交流发电机。如一汽捷达、上海桑塔纳轿车用JFZ1913Z型14V90A发电机 (3)无刷交流发电机:即没有电刷和集电环(滑环)的交流发电机。如东风E Q2102型越野汽车用JF W2621型28 V45A整体式发电机 (4)带泵交流发电机:即带真空制动助力泵的交流发电机。如仙游电机厂生产的JFB1712型交流发电机。 2.按整流器结构不同分类 (1)六管交流发电机:即整流器由六只整流二极管组成三相桥式全波整流电路的交流发电机。如解放CA1091型载货汽车用JF1518交流发电机。 (2)八管交流发电机:即整流器总成由八只二极管组成的交流发电机。如天津夏利TJ7130型微型轿车用JFZ1542型14V45A型交流发电机。 (3)九管交流发电机:即整流器总成由九只二极管组成的交流发电机。如斯太尔(STEYR)汽车用JFZ2518A型28V27A交流发电机和猎豹(PAJERO)汽车4664型发动机用14V75A交流发电机。 (4)十一管交流发电机:即整流器总成由11只二极管组成的交流发电机。如一汽捷达、上海桑塔纳轿车用JFZ1913Z型14V90A发电机。 整流原理参见《汽车电工与电子技术基础》。 3.磁场线圈搭铁型式分类 (1)内搭铁型交流发电机:即发电机磁场线圈的一端与发电机壳体连接的交流发电机。如东风EQ1090型载货汽车用JF132N型交流发电机。 (2)外搭铁型交流发电机:即磁场线圈的一端经调节器后搭铁的交流发电机。如捷达、桑塔纳轿车用JFZ1913Z型14V90A发电机、解放CA1091型载货汽车用JF1522A型交流发电机、东风EQ2102型越野汽车用JFW2621型28V45A 整体式发电机等。目前,大多数汽车都采用外搭铁型交流发电机。 二、交流发电机的构造 汽车用交流发电机主要由转子、定子、整流器及前后端盖等组成。如图2-1所示。 1.转子 转子的功用是产生磁场,转子主要由转子铁心、励磁线圈(又称磁场线圈)、爪极和滑环组成,如图2-2所示。

风力发电机的控制方式综述

风力发电机及风力发电控制技术综述 摘要:本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发 电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 关键词:风力发电机电力系统控制技术 Overview of Wind Power Generators and the Control Technologies SU Chen-chen Abstract:This paper analyzes the advantages and disadvantages of the various wind turbine control technology of wind power, wind power generation system, and finally prospected the future control of wind turbines and wind power technology. 1 引言 在能源短缺和环境趋向恶化的今天,风能作为一种可再生清洁能源,日益为世界各国所重视和开发。由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发展前景,近20年来风电技术有了巨大的进步,风电开发在各种能源开发中增速最快。德国、西班牙、丹麦、美国等欧美国家在风力发电理论与技术研发方面起步较早,因而目前处于世界领先地位。与风电发达国家相比,中国在风力发电机制造技术和风力发电控制技术方面存在较大差距,目前国内只掌握了定桨距风机的制造技术和刚刚投入应用的兆瓦级永磁直驱同步发电机技术,在风机的大型化、变桨距控制、主动失速控制、变速恒频等先进风电技术方面还有待进一步研究和应用[1]。发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置,它不仅直接影响输出电能的质量和效率,也影响整个风电转换系统的性能和装置结构的复杂性。风能是低密度能源,具有不稳定和随机性特点,控制技术是风力机安全高效运行的关键,因此研制适合于风电转换、运行可靠、效率高、控制且供电性能良好的发电机系统和先进的控制技术是风力发电推广应用的关键。本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 2 风力发电机 2.1 风电机组控制系统概述 图1为风电机组控制系统示意图。系统本体由“空气动力学系统”、“发电机系统”、“变流系统”及其附属结构组成; 电控系统(总体控制)由“变桨控制”、“偏航控制”、“变流控制”等主模块组成(此外还有“通讯、监控、健康管理”等辅助模块)。各种控制及测量信号在机组本体系统与电控系统之间交互。“变桨控制系统”负责空气动力系统的“桨距”控制,其成本一般不超过整个机组价格5%,但对最大化风能转换、功率稳定输出及机组安全保护至关重要,因此是风机控制系统研究重点之一。“偏航控制系统”负责风轮自动对风及机舱自动解缆,一般分主动和被动两种偏航模式,而大型风电机组多采用主动偏航模式。“变 流控制系统”通常与变桨距系统配合运行,通过双向变流器对发电机进行矢量或直接转矩控制,独立调节有功功率和无功功率,实现变速恒频运行和最大(额定)功率控制。

发电机原理、结构及主要零部件功能简介-∷北京奥博汽车电子

发电机原理、结构及主要零部件功能简介-∷北 京奥博汽车电子 结构及要紧零部件的功能简介 一、概述 发电机是汽车的要紧电源,其功用是在发动机正常运转时,向除启动机外的所有用电设备供电,同时给蓄电池充电,汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机,由于交流发电机的性能在许多方面优于直流发电机,直流发电机已被剔除。目前汽车采纳三相交流发电机,内部带有二极管整流电路,将交流电整流为直流电,因此,汽车交流发电机输出的是直流电。交流发电机必须配装电压调剂器,电压调剂器对发电机的输出电压进行操纵,使其保持差不多恒定,以满足汽车用电器的需求。 二、交流发电机的分类 一、交流发电机的分类 1.按总体结构分 (1)一般交流发电机。这种发电机即无专门装置,也无专门功能特点,使用时需要配装电压调剂器。 (2)整体式交流发电机,发电机和调剂器制成一个整体的发电机。 (3)带泵的交流发电机。发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机。 (4)无刷交流发电机,不需要电刷的发电机。 (5)永磁交流发电机,转子磁极为永磁铁制成的发电机 我们的产品要紧以整体式交流发电机、带泵交流发电机为主。 2、按输出电压分为14V和28V两大类 3、按发电机的输出电流分有专门多种,我们的产品要紧有25A、35A、55A、70A、75A、80A、90A、100A、110A、120A、140A、150A等。 三、交流发电机的型号 按照中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽车电器设备产品型号编制方法》的规定,汽车交流发电机型号组成如下: 1. 产品代号

产品代号用中文字母表示,例:JF——一般交流发电机JFZ——整体式(内置调剂器)交流发电机JFB——带泵的交流发电机JFW——无刷交流发电机 2. 电压等级代号 电压等级代号用一位阿拉伯数字表示,例:1表示12V系统,2表示24V系统,6表示6V系统。 3. 变形代号 变形代号现在要紧为各生产厂按照自己的情形进行编排,没有固定的代号。 例:JFZ2972为28V整体式交流发电机 JFZB1990为14V整体式带泵交流发电机 四、整体交流发电机的工作原理 1. 工作原理 当外电路通过电刷使励磁绕组通电时,便产生磁场,使爪极被磁化为N 极和S极。当转子旋转时,磁通交替地在定子绕组中变化,按照电磁感应原理可知,定子的三相绕组中便产生交变的感应电动势。这确实是交流发电机的发电原理。 由原动机(即发动机)拖动直流励磁的同步发电机转子,以转速n(rp m)旋转,三相定子绕阻便感应交流电势。定子绕阻若接入用电负载,电机就有交流电能输出,通过发电机内部的整流桥将交流电转换成直流电从输出端子输出。 交流发电机分为定子绕组和转子绕组两部分,三相定子绕组按照彼此相差120度电角度分布在壳体上,转子绕组由两块极爪组成。当转子绕组接通直流电时即被励磁,两块极爪形成N极和S极。磁力线由N极动身,透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。转子一旦旋转,转子绕组就会切割磁力线,在定子绕组中产生互差120度电度角的正弦电动势,即三相交流电,再经由二极管组成的整流元件变为直流电输出。 当开关闭合后,第一由蓄电池提供电流。电路为:

汽车硅整流发电机构造

硅整流发电机的结构 硅整流发电机的优点:(幻灯片演示,让学生总结,老师补充) 1、体积小,质量轻。 2、结构简单,维修方便,使用寿命长。 3、低速充电性能好。 4、调节器的结构简单。 5、对无线电的干扰少。 一、普通硅整流发电机的构造 一般都是由三相同步交流发电机和硅二极管整流器两大部分组成。 三相同步交流发电机主要由转子总成、定子总成、前后端盖、电刷和电刷架,以及皮带轮、风扇、整流器等部件组成。

1、转子总成 1.集电环(滑环) 2.轴 3.爪极 4.铁芯 5.励磁绕组 作用:产生磁场 组成:滑环、轴、两块爪极、励磁绕组和铁芯。 两块爪极一般为6对,交错压装在轴上,中间的空腔内装有导磁的铁芯,其上绕有励磁绕 组,励磁绕组的两端分别焊 接在彼此绝缘的铜质滑环 上,滑环与装在后端盖上的 两个电刷相接处。当电刷与 直流电源接通时,便有电流 流过励磁绕组,产生磁场, 使一块爪极磁化为N极,另 一块为S极,从而形成6对相互交错的N、S极。 2、定子总成

作用:产生三相交流电动势。 组成:定子绕组、定子铁芯。 定子固定在两端盖之间。定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相,三相绕组采用星形接法或三角形(大功率)接法,都能产生三相交流电。 三相绕组的连接方法有星形接法(又称Y形接法)和三角形接法(又称△形接法)两种。 Y形接法是将三相绕组的三个末端X、Y、Z接在一起,将三相绕组的首端A、B、C作为交流发电机的交流输出端;三角形接法是将每相绕组的首端和另一相绕组的末端依次相连接,因而有三个接

点,这三个接点即为交流发电机的交流输出端。 3、整流器 作用:将交流转换为直流。 组成:硅整流二极管、散热板。 4、端盖

实训一 硅整流发电机的拆装与检查

实训一硅整流发电机的拆装与检查 一、目的与要求 能正确拆卸与装配硅整流发电机,能对硅整流发电机主要部件及整体性能进行检查。 二、设备、仪器和工具 万用电表、硅整流发电机、拆装工具(每组一套)。 三、拆装的方法、步骤及注意事项 1、拆卸前的整机检查 (1)、“F”柱与“-”柱间电阻为4~8Ω. 若电阻过小,可能是磁场线圈短路或绝缘垫损坏;若电阻过大,可能是电刷与滑环接触不良;电阻无穷大,说明线圈断路。 (2)、“+”柱与“-”柱间电阻为30~50Ω,反向电阻在10KΩ以上,否则可能是整流器或电枢线圈故障。 (3)、“N”柱与“-”柱间电阻为8~10Ω,反向电阻在10KΩ以上,否则可能是整流器或电枢线圈故障。 2、发电机的拆卸 (1)拆下电刷及电刷架。 (2)拆下螺帽、皮带轮、风扇、半圆键。 (3)拆下紧固螺钉。 (4)用专用工具拆下驱动端盖(注意定子不能随着一起移动)。 (5)取下转子总成。 (6)拆下元件板上3个接线柱的螺帽,取下定子总成。 (7)拆下元件板上的固定螺钉,后端盖上的“+”柱和“N”柱。 (8)取下元件板(注意各绝缘垫圈不能遗失)。 3、发电机的装配及注意事项 (1)发电机的装配原则:先拆的后装,后拆的先装。 (2)装配时,元件板、“+”柱、“F”柱、“N”柱与壳体之间的绝缘垫圈不能漏装。 (3)装配完毕后,发电机应能运转灵活。 四、零部件的检测与维修 1、转子总成的检查及维修 (1)转子轴弯曲度的检查及校正 将转子轴装在V型架上,用百分表检查径向跳动不能大于0.1mm,否则应对轴进行校正。 (2)滑环的检查及修理 滑环表面有严重烧蚀或圆柱度误差大于0.25mm,应用车床精加工,但滑环厚度不得小于1.5mm,否则应更换滑环 (3)磁场绕组的检查及维修 用万用电表电阻档检查,磁场绕组的电阻值12V为4~8Ω,24V为18~20Ω,磁场绕组的故障多为短路、断路。断路一般发生在绕组与滑环之间。找出断头焊接好后,应上绝缘漆。并用细线固定。如果绕组短路,应重绕线圈。 2、定子总成的检查及维修 (1)电枢绕组的故障检查 电枢绕组的电阻值三相间应一致,且应小于1Ω,绝缘性能要求良好。

硅整流发电机的工作原理

一、发电原理 发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中,彼此相差120°电角度。 当励磁绕组接通直流电时即被励磁,一块爪极形成N极,另一块爪极形成S极,两块爪极相互交错形成6对磁极。转子旋转时,励磁绕组所产生的磁场也随之旋转,形成旋转磁场,它与固定不动的定子绕组之间产生相对动,使三相定子绕组中产生三个频率相同、幅值相等、相位相差120°电角度的正弦电动势e A、e B和e C,其顺时值分另为: eA=Emsinωt=√Esinωt eB=Emsin(ωt-120°)=√Esin(ωt-120°) eC=Esin( 由此可知,硅流发电机每相绕组中产生的电动势的有效值与发电机的转速和磁场的磁通量成正比。三相交流电动势是对称的,当外接负载时,三相交流电压UA、UB和UC也是对称的,如图 2-10b所示。 二、硅整流器的原理 硅整流器是利用硅二极管的单向导电性,将交流电转换为直流电。

在硅整流发电机中,六只硅二极管连接成三相桥式全波整流电路。 三个正极管子D1、D3和D6的正极连接在一起,负极分另接在三相绕组的首端。根据导通原则,连接在一起的几个二极管中,正极电位最高的二极管总是优先导通,即在某一时间内,只有正极电位最高或负极电位最低的管子才能导通。 在t=0时,UA=0,UC为正值,UB为负值,D1、D3和D5负极电位相同,而A、B、C三点中C点电位最高,D5优先导通,使3个正极管子负极的电位等于C点电位,这时D1、D3因承受反向电压而截止。而D2、D4和D5的正极电位相同,A、B、C三点中B点电位最低,D4优先导通,使三个负极管了的正极电位等于B点电位,这时D2和D6承受反向电压而截止。这样C、B 两点之间的线电压的瞬时值加在负截RL上。 三、硅整流发电机的励磁方式 硅整流发电机开始发电时采取它励方式进行,即由蓄电池供给励磁电流。当发电机电压达到蓄电池电压时转为自励,即由发电机自身供给励磁电流。 在硅整流发电机中,转子的爪极有一定的剩磁,当转子以一定的转速旋转时,在三相绕组中产生感应电动势,经整流器整流后通过电刷和滑环加到励磁绕组上,励磁绕组有电流通过,使磁

风力发电机的种类

风力发电机的种类 尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:①水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;②垂直轴风力发电机,风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。 水平轴风力发电机 水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置,能随风向改变而转动。对于小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵,而对于大型的风力发电机,则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。 风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机,风轮在塔架后面的则成为下风向风机。水平轴风力发电机的式样很多,有的具有反转叶片的风轮,有的再一个塔架上安装多个风轮,以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本,还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡,集中气流,增加气流速度。 垂直轴风力发电机 垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型,其中有利用平板和被子做成的风轮,这是一种纯阻力装置;S型风车,具有部分升力,但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩,但尖速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低。 达里厄式风轮 是法国G.J.M达里厄于19世纪30年代发明的。在20世纪70年代,加拿大国家科学研究院对此进行了大量的研究,现在是水平轴风力发电机的主要竞争者。达里厄式风轮是一种升力装置,弯曲叶片的剖面是翼型,它的启动力矩低,但尖速比可以很高,对于给定的风轮重量和成本,有较高的功率输出。现在有多种达里厄式风力发电机,如Φ型,Δ型,Y型和H型等。这些风轮可以设计成单叶片,双叶片,三叶片或者多叶片。 双馈型发电机 随着电力电子技术的发展,双馈型感应发电机(Double-Fed Induction Generator)在风能发电中的应用越来越广。这种技术不过分依赖于蓄电池的容

汽车行业标准《汽车交流发电机用整流桥》

汽车行业标准 《汽车交流发电机用整流桥》 编制说明 一编制标准的任务来源和目的及主要工作过程 1.1任务来源 任务依据:工业和信息化部工信厅科【2011】165号文; 计划号:2011-2276T-QC; 项目名称:汽车交流发电机用整流桥; 提出及归口单位:全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)。 1.2标准起草单位 江苏奥尼克电气股份有限公司等。 1.3标准起草人 1.4主要工作过程 2011年4月成立标准起草工作组,初步拟定了标准制定计划、工作进度要求,确定了标准草案的起草要求。 2011年5月起对国内发电机制造企业进行了走访和调研,收集国外同行企业的标准,并对参考标准进行了分析。 2011年6月起草了《汽车交流发电机用整流桥》标准草案,同月递交了行业标准项目建议书。 2011年10月,项目正式列入工信部2011年第三批行业标准制修订计划。 2013年7月,在上海邀请汽车整流桥业内人士对草案稿进行了讨论,2014年11月在镇江特邀汽车发电机行业人士进行了专家讨论,形成征求意见稿。 2015年6月将征求意见稿在全国汽车标准化技术委员会电器分技术委员会网站公示征求意见。 二、标准编制原则和主要内容 2.1标准编制原则 该标准按照GB/T1.1-2009给出的编写规则编制,要求和试验方法参照GB T 26672-2011 道路车辆带调节器的交流发电机试验方法和国外同行企业的企业标准要求编制。为了突出汽车发电机对整流桥的特性要求,本标准不再重复叙述汽车整流二极管的技术标准,简化一般性通用标准的叙述,采用可靠性优先和可证性原则进行编制。 2.2标准主要内容 该标注规定了汽车行业用的汽车整流桥技术要求和试验办法,标准文本中具体列写了:范围、规范性引用文件、术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、附录等内容。 技术要求和试验办法包含:1、一般要求和一般规定,对通用的技术要求和通用的环境条件、试验电压、试验用仪表设备进行了规定。2、按汽车发电机的功率要求对汽车整流桥进行了分档。3、电性能和电性能测试。4、温度循环试验。5、高温耐久性试验。6、正弦振动试验。 7、耐盐雾试验。8、抛负载试验。9、满载耐温试验。10、反极性试验。11、冲水试验。

汽车发电机工作原理

汽车发电机工作原理交流发电机的结构 一、6管交流发电机的结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。 JF132型交流发电机组件图见图2-5a JF132型交流发电机结构图见图2-5b

JF132型交流发电机结构图见图2-5c (一)转子 转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成,见图2-6。 转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组 (转子线圈)和磁轭。 集电环由两个彼此绝缘的铜环组成,集电环压装在转子轴上并与轴绝缘,两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。 当两集电环通入直流电时(通过电刷),磁场绕组中就有电流通过,并产生轴向磁通,使爪极一块被磁化为N极,另一块被磁化为S极,从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时,就形成了旋转的磁场。 交流发电机的磁路为:磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。见图2-7。

(二)定子 定子的功用是产生交流电。 定子由定子铁心和定子绕组成。见图2-8A 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。 定子绕组有三相,三相绕组采用星形接法或三角形(大功率)接法,都能产生三相交流电。 三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。

1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。 2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 3.三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度(一对磁极占有的空间为360o电角度) 例:国产JF13系列交流发电机三相绕组绕制见图2-8B 结构参数如下:磁极对数p 6对 定子槽数z 36槽 定子绕组相数m 3相 每个线圈匝数N 13匝 绕组联结方法 Y型联结 在国产JF13系列交流发电机中,一对磁极占6个槽的空间位置(每槽60o 电角度),一个磁极占3个槽的空间位置,所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽,每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽,三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽,8个槽,14个槽等。 (三)整流器 交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电, 6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路,6只整流管分别压装(或焊装)在两块板上。 1.汽车用硅整流二极管特点 (1)工作电流大,正向平均电流50A,浪涌电流600A; (2)反向电压高,反向重复峰值电压270V,反向不重复峰值电压300V; (3)只有一根引线见图2-9。并且有的二极管引线是正极,有的二极管引

直驱风力发电机分类

直驱风力发电机分类 直驱式风力发电机组在我国是一种新型的产品,但在国外已经发展了很长时间。目前我国在直驱式风机中系统的研究相对传统机型较少,但开发直驱式风力发电机组也是我国日后风机制造的趋势之一。 直驱永磁风力发电机取消了沉重的增速齿轮箱,发电机轴直接连接到叶轮轴上,转子的转速随风速而改变,其交流电的频率也随之变化,经过置于地面的大功率电力电子变换器,将频率不定的交流电整流成直流电,再逆变成与电网同频率的交流电输出。另外一些无齿轮箱直驱风力发电机,沿用低速多极永磁发电机,并使用一台全功率变频器将频率变化的风电送入电网。直接驱动式风力发电机组由于没有齿轮箱,零部件数量相对传统风电机组要少得多。 我国主要的直驱型风力发电机组采用水平轴、三叶片、上风向、变桨距调节、直接驱动、永磁同步发电机并网的总体设计方案,相对于传统的异步发电机组其优点如下:(1)由于传动系统部件的减少,提高了风力发电机组的可靠性和可利用率; (2)永磁发电技术及变速恒频技术的采用提高了风电机组的效率; (3)机械传动部件的减少降低了风力发电机组的噪音; (4)可靠性的提高降低了风力发电机组的运行维护成本; (5)机械传动部件的减少降低了机械损失,提高了整机效率; (6)利用变速恒频技术,可以进行无功补偿; (7)由于减少了部件数量,使整机的生产周期大大缩短。

永磁式硅整流风力发电机设计 小型永磁式硅整流风力发电机,由于采用了永磁体励磁,省去了碳刷、滑环及励磁绕组,避免了碳刷与滑环引起的火花放电,且工艺简单、维护方便、效率较高。但由于永磁式发电机的磁场无法人工调节,在电机制成之后,输出电压随风速(转速)的变化而波动。而其所带负载—蓄电池及用电设备则要求供电电压恒定不变。当供电电压较低时,对蓄电池无法充电,用电设备无法长期工作,而当电压超过额定值较多时,则会造成蓄电池的过充损伤,降低使用寿命,严重的可能烧坏用电设备。图1表示风力发电机输出电压对12V灯泡发光强度及使用寿命的关系特性。 图1端电压相对光通量和使用寿命的关系

风力发电机的简介

浅析风力发电机组 一.引言 随着全球化石能源的枯竭和供应紧张以及气候变化形势的日益严峻,世界各国都认识到了发展可再生能源的重要性,风能作为清洁可再生能源之一,受到了各国的高度重视,世界风电产业也因此得到了迅速发展。中国风能资源十分丰富:陆上和近海可供开发和利用的风能储量分别为2.53亿千瓦和7.5亿千瓦,具有发展风能的潜力和得天优厚的优势。在未来的能源市场上,充分开发和挖掘这一潜力和优势,将有助于持续保持本国的能源活力和维持经济的可持续发展。在开发利用风能的过程中,风电场的建设是其必须的环节,而风电机组的应用又是建设风电场的重中之重。 二.风力发电机组的分类 (1)风力发电机组类型按容量分 容量在0.1~1kW为小型机组,1~100kW为中型机组,100~1000kW 为大型机组 ,大于10000kW 为特大型机组。 (2)风力发电机组类型按风轮轴方向分 水平轴风力机组:风轮围绕水平轴旋转。风轮在塔架前面迎风的称为上风向风力机,在塔架后面迎风的称为下风向风力机。上风向风力机需利用调向装置来保持风轮迎风。 垂直轴风力机组:风轮围绕垂直轴旋转,可接收来自任何方向的风,故无需对风。垂直轴风力机又分为利用空气动力的阻力作功和利用翼型的升力作功两个主要类别。 (3)风力发电机组类型按功率调节方式分 定桨距机组:叶片固定安装在轮毂上,角度不能改变,风力机的功率调节完全依靠叶片的气动特性(失速)或偏航控制。 变桨距(正变距)机组:须配备一套叶片变桨距机构,通过改变翼型桨距角,使翼型升力发生变化从而调节输出功率。 主动失速(负变距)机组:当风力机达到额定功率后,相应地增加攻角,使叶片的失速效应加深,从而限制风能的捕获。 (4)风力发电机组类型按传动形式分 高传动比齿轮箱型机组:风轮的转速较低,必须通过齿轮箱、齿轮副的增速来满足发电机转速的要求。齿轮箱的主要功能是增速和动力传递。 直接驱动型机组:应用了多极同步风力发电机,省去风力发电系统中常见的齿轮箱,风

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