风力发电机培训教材

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风力发电机组培训教材

——发电机部分第2页目录1安装位置2作用与工作原理3技术参数4附件5运输、贮存及维护1安装位置第3页通过联轴器与齿轮箱高速端相连。从驱动端往发电机看控制柜位于右侧。

叶片吸收风能中的动能，将其转化为机械能传给齿轮箱。发电机将齿轮箱传输到发电机主轴的机械能转化为电能，通过发电机定子、转子传送给电网。发电机分为同步发电机（传统发电机模式）和异步发电机。传统风力发电机组模式效率可达93.2%,而双馈异步发电机模式可达96.4%。

2作用与工作原理作用：第4页传统风力发电机组能量流图93.2%电网100%变频器发电机4.0%2.8%功率损耗~~功率损耗第5页2作用与工作原理变速恒频发电机组能量流图77.8%~~100%19.4%0.8%能量损耗变频器18.6%96.4%电网2.8%发电机第6页2作用与工作原理变速恒频技术特点采用双馈异步发电机（DFIG）只在发电机转子测使用相当于发电机容量1/3的变频器风机转速随风速变化得到最优控制消除紊流对机器和设备的影响，大幅提高关键部件寿命采用IGBT变频器，可调节发电机输出功率因数系统损耗小，发电量高并网时冲击小，适合弱电网第7页2作用与工作原理变速恒频控制结构GO:光缆 IG:增量编码器 DFIG:双馈异步发电机0...690V0...17Hz滤波器3~==690V50HzGOPCCPCIG3~690V50HzDFIG数字/模拟输入/输出CrowBardU/dtFilter控制dU/dt滤波器CrowBarGO第8页2作用与工作原理

变频器控制电机在亚同步和超同步转速下都保持发电状态。亚同步发电时，通过定子向电网馈送能量、转子吸收能量产生制动力矩使电机工作在发电状态。这时脉冲整流器相当于整流器从电网吸收能量。定子功率转子功率

电网功率功率与发电机转速的曲线图

第9页2作用与工作原理超同步发电时，通过定转子两个通道同时向电网馈送能量，这时脉冲整流器相当于逆变器将直流侧能量馈送回电网。转速范围是1000～2000rpm，同步转速是1500rpm。定子电压等于电网电压。转子电压与转差频率、转子堵转电压成正比。定子功率转子功率

电网功率功率与发电机转速的曲线图

第10页2作用与工作原理额定输出1800rpm时1520kW级数4级速度范围1000～2000功率因数容性0.95～感性0.9定子电压690VAC±10%最高定子电流1300A定子连接D转子连接Y最高转子电流500A频率50Hz±10%

效率≥97%（额定状态下）

最大发电机损耗

≤45kW

转子开路电压

2000V

绝缘等级

F级绝缘/H级绝缘工作寿命

20年

轴承设计寿命

170，000小时

冷却

水冷，≤60l/min

水压

≤5bar

入口水温度

≤+50°C

发电机重量

5700kg防护等级

IP54

中心高

450mm涂层颜色

RAL5003电机安装方式

IMB33.发电机技术参数第11页3.发电机技术参数

第12页华锐风电科技有限公司690V，功率因数为1，50Hz3.发电机技术参数

尺寸图

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加热器为了使风力发电机组在低温环境下正常运行，发电机内置了600W的加热器。在低温启动风机时，首先启动加热器，通过排水孔排出冷凝水。加热器的启停由PLC控制。PT100温度传感器每个定子绕组、轴承都用2个PT100温度传感器来检测和监控温度，防止发电机过热。如果绕组、轴承温度过高，监控系统就发出警报，并降低功率，如果温度过高变频器系统关断。

4.发电机附件

第14页华锐风电科技有限公司编码器

变频器系统需要实时监测发电机的转速进行控制。编码器是一种精确的测量设备，记录与其相连的设备的角度位置和转速。因而速度检测采用分辨率高、性能稳定、安装方便、抗干扰能力强、体积小、重量轻的增量型编码器。发电机主轴和编码器主轴的连接用R+W,MK1020/40XX的弹性联轴器。编码器轴和驱动轴不能用任何的刚性连接。

4.发电机附件

第15页编码器

4.发电机附件

电压：5VDC；分度：2500线/转；输出信号：A,/A,B,/B,N,/N

第16页华锐风电科技有限公司编码器

编码器轴与发电机主轴必须绝缘；编码器壳体与发电机壳体必须绝缘；4.发电机附件

第17页接线盒定子接线盒定子为三角形连接，每相通过大约5m长的电缆连接到变频器。如下表所示：4.发电机附件

相螺纹连接电缆型号电缆直径/管截面积UM50x1.5°3根，NSSHÖU-O24-35mm/150mm²

VM50x1.5°3根，NSSHÖU-O24-35mm/150mm²

WM50x1.5°3根，NSSHÖU-O24-35mm/150mm²

第18页接线盒定子接线盒

4.发电机附件

第19页接线盒转子接线盒转子为Y形连接，转子电缆为屏蔽电缆且EMC螺纹连接，防止转子与变频器之间的信号干扰、便于变频器控制。转子接线盒的电缆连接如下表所示：4.发电机附件

相螺纹连接电缆型号电缆直径/管截面积KM50x1.5°1根屏蔽NSSHÖU-O32-37mm/240mm²

LM50x1.5°1根屏蔽NSSHÖU-O32-37mm/240mm²

MM50x1.5°1根屏蔽NSSHÖU-O32-37mm/240mm²

PEM50x1.5°1根，NSSHÖU-O24-35mm/150mm²

第20页接线盒转子接线盒

4.发电机附件

第21页接线盒转子接线盒

4.发电机附件

第21页冷却

双馈异步发电机冷却方式采用水冷的形式。需冷却部位为集电环系统、定转子绕组（通过机壳水冷却管道）。冷却水从集电环的后端入水口进入，经蛇行的水管从集电环后端的出水口流出给机壳上端的入水口，出水口与入水口位于同一轴向位置。冷却管道如图所示：4.发电机附件

第22页水冷：优点：发电机体积小、结构紧凑， 效率高，机舱无需排风扇。缺点：需要冷却液。风冷优点：无需冷却液，温度适应范围广。缺点：体积大，效率低，机舱需要增设排 风孔，影响防护。适应市场及中国风场的多样化需求，正开发多种机型。第23页第24页轴承

发电机两端必须是绝缘轴承，且选用品牌过硬、质量最优的SKF或FAG绝缘轴承。自动润滑系统

润滑泵：KluberplexBEM41-132

润滑脂：LincolnP223第25页废油脂箱

第26页接地保护

第27页运输及贮存机器在供货时要用合格的木材包装。如果机器到达指定地点之后不能立即安装并投入使用，必须进行合理的短时间贮存。在选择存放位置时必须注意下列事项：·良发通风、干燥和无震动·要防潮、防冻、防热、防粉尘和砂子·要防止有害小动物，如啮齿目动物、翅目昆虫等等在不准备投产需要长期贮存时，对机器还要附加专用防腐措施防止损坏：·发电机只能装填冷却剂混合物来贮存·所有光面都要通过涂适合的物质防腐5.运输、贮存及维护第28页集电环单元的操作和维护

集电环单元是专为风力发电设备的发电机开发的。共4个集电环。其中第4个为接地集电环，以实现轴接地。允许极限值是：

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