雙饋發(fā)電機(jī)變速恒頻系統(tǒng)

雙饋電機(jī)與普通的繞線式感應(yīng)電機(jī)類似, 系統(tǒng)如圖3所示。采用的發(fā)電機(jī)為轉(zhuǎn)子雙饋發(fā)電機(jī), 定子繞組與電網(wǎng)直接相連, 轉(zhuǎn)子繞組通過變頻器供以頻率、幅值、相位和相序都可改變的三相低頻勵磁電流。無論風(fēng)速如何發(fā)生變化, 當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變時(shí), 通過變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的勵磁電流頻率來改變轉(zhuǎn)子磁勢的旋轉(zhuǎn)速度, 使轉(zhuǎn)子磁勢相對于定子的轉(zhuǎn)速始終是同步的, 定子感應(yīng)電勢頻率即可保持定值, 發(fā)電系統(tǒng)便可做到變速恒頻運(yùn)行。此種結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)是通過對其轉(zhuǎn)差頻率的控制, 來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的雙饋調(diào)速。由于控制方案是在電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)實(shí)現(xiàn)的, 流過轉(zhuǎn)子電路的功率是由交流勵磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍所決定的轉(zhuǎn)差功率, 轉(zhuǎn)差功率僅為發(fā)電機(jī)定子額定功率的1/4 至1/3, 所以功率轉(zhuǎn)換裝置的容量小、電壓低, 變頻器的成本大為降低, 系統(tǒng)容易設(shè)計(jì)與整理。這種采用交流勵磁雙饋發(fā)電機(jī)的控制方案除了可實(shí)現(xiàn)變速恒頻控制, 減小變頻器的容量外, 還可調(diào)節(jié)勵磁電流的相位, 達(dá)到改變功率角使發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的目的, 所以可吸收更多無功功率, 參與電網(wǎng)的無功功率調(diào)節(jié), 解決電網(wǎng)電壓升高的弊病, 從而提高電網(wǎng)運(yùn)行效率、電能質(zhì)量與穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是交流勵磁發(fā)電機(jī)仍然有滑環(huán)和電刷, 電刷和滑環(huán)之間的機(jī)械磨損會影響電機(jī)的壽命, 需要經(jīng)常維護(hù), 目前這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)已經(jīng)商品化, 能生產(chǎn)出MW級風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。