上海伊謄實業(yè)有限責任公司
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永磁同步發(fā)電機采用永磁體磁鋼，轉子磁場不可調，主要從兩個方面穩(wěn)壓：[2]一是適當選擇發(fā)電機本身的電磁參數(shù)，使外特性曲線設計平坦，使負載運行時電壓調整率不超過允許值；二是外部加電容器或者電抗器來穩(wěn)定電壓。
圖1為永磁同步發(fā)電機的U=f（n）曲線，圖中橫坐標風速線性增大，縱坐標示意發(fā)電機的電壓特性。實際上，風能具有隨機性和變化性，導致永磁同步風力發(fā)電機的輸出電壓不穩(wěn)定：當風速過大時（圖中n2以上），高輸出電壓會燒毀發(fā)電機以及后端的整流器件；當風速過小時（圖中n1以下），低輸出電壓會導致發(fā)電機后端的設備（整流器、蓄電池充電器、逆變器等）因低壓截止工作。
此外，永磁發(fā)電機在制造時如果額定風速定得較低，為了要滿足工作要求，同等功率的電機重量往往是國外的3～5倍，由于永磁材料價格高昂，使成本大大增加。在不采取任何措施的情況下，風速變化時其電壓特性即為直線1所示，可以看到其高工作風速只能在a點，且由于勵磁不可調，電壓變化率較大，只能利用區(qū)間I 中的風能。
考慮并聯(lián)電容動態(tài)勵磁方法時，可以在發(fā)電機設計時將額定風速定得較高，同等功率電機的成本大大減小，低風速時電壓下降的問題可以由電容動態(tài)投切解決。并聯(lián)電容時電壓特性為直線2所示，可見其高工作風速達到b，擴展了可利用風速區(qū)間Ⅲ。當風速逐漸減小時，電容動態(tài)的投入使電壓基本保持恒定，甚至在切入風速以下繼續(xù)工作，這樣便拓展了可利用風速區(qū)間Ⅱ?？梢姴⒙?lián)電容動態(tài)勵磁的方法不僅可以穩(wěn)定電壓，而且提高了風能利用率，獲得更多的有功功率輸出，且電容的價格遠遠低于永磁材料。
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