一種液力變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力設(shè)備，特別是一種液力變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球氣候變暖以及不可再生能源短缺形勢的日趨嚴(yán)峻，能源供應(yīng)安全問題正 在逐步影響日常生活和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。與此同時可再生能源以其清潔、安全、永續(xù)的特點(diǎn)越來越 受到人們的關(guān)注，同時可再生能源在各國能源戰(zhàn)略中的地位不斷提高。其中風(fēng)能作為可再 生能源中成本較低、技術(shù)較成熟、可靠性較高的新能源，近年來發(fā)展很快并開始在能源供應(yīng) 中發(fā)揮重要作用。
[0003] 近些年我國大力發(fā)展風(fēng)電建設(shè)，風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)備的建造和研發(fā)水平有了顯著地提高 和進(jìn)步，其中風(fēng)電機(jī)組相繼出現(xiàn)了很多類型，如恒速恒頻同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、恒速恒頻鼠籠 型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、變速恒頻電勵磁同步發(fā)電機(jī)組和 變速恒頻永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等。目前，變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組市場占有率最 高，變速恒頻永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)增長最快，帶齒輪箱的高速、中速永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 新機(jī)型不斷推出。但上述機(jī)型經(jīng)過實(shí)地運(yùn)行和檢測后發(fā)現(xiàn)，變速恒頻永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組的高變速比齒輪箱可靠性差、故障率高，體積龐大，無防護(hù)地直接暴露于自然環(huán)境中，對 風(fēng)沙、雨雪的抵御能力差，特別是在我國北方多風(fēng)沙、雨雪的地區(qū)，沙塵容易進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi) 部，風(fēng)沙中的鐵磁微粒會吸附于發(fā)電機(jī)磁極使發(fā)電機(jī)損壞，同時低溫、振動也會加快永磁體 消磁速度，降低機(jī)組的可靠性，通過全功率變頻器并網(wǎng)，存在諧波污染；變速恒頻雙饋異步 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組固有的低電壓穿越能力弱、無功調(diào)節(jié)性能差，無功調(diào)節(jié)能力有限，定、轉(zhuǎn)子三 相繞組分別接入獨(dú)立的三相對稱電源，定子繞組直接和電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子繞組和頻率、幅值、 相位都可以按照要求進(jìn)行調(diào)節(jié)的變頻器相連，變頻器通過直流環(huán)節(jié)和整流器與電網(wǎng)連接， 控制電機(jī)在亞同步和超同步轉(zhuǎn)速下都保持發(fā)電狀態(tài)并隨著風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速， 進(jìn)行能量交換，并網(wǎng)同樣存在較大的諧波污染；綜上所述現(xiàn)有的大型風(fēng)電機(jī)組沒有直接和 電網(wǎng)耦合進(jìn)行發(fā)電的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種可靠性高、運(yùn)行平穩(wěn)、使用壽命長且直接和電網(wǎng)耦合發(fā)電的液力 變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為： 一種液力變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組，包括前機(jī)架、主軸、主齒輪箱、無刷同步電勵 磁發(fā)電機(jī)和后機(jī)架，該后機(jī)架上設(shè)有機(jī)組控制柜和發(fā)電機(jī)控制柜，所述主齒輪箱通過液力 變矩器與無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)連接，該無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)直接耦合到電網(wǎng)。
[0006] 所述液力變矩器內(nèi)設(shè)有兩級行星齒輪。
[0007] 所述液力變矩器、主齒輪箱和無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)上設(shè)有加熱器。
[0008] 本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、機(jī)組具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，使可利用率得以提升。
[0009] 風(fēng)電機(jī)組故障中，變流器電子元器件故障占總故障29%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，變流器的平均無 故障間隔期小于2年，而液力變矩的平均無故障間隔期可長達(dá)39年，采用液力變矩取代變 流器，使這部分故障因素大大減小，由于采用液力變矩，機(jī)組間傳動變?yōu)槿嵝哉{(diào)速，與風(fēng)輪 的柔性變化特性相一致，同時液力調(diào)速自身具有的動態(tài)響應(yīng)速度快的特性，使得液力變矩 在機(jī)組傳動鏈中起到"振動吸收器"的作用，不但減小了風(fēng)電機(jī)組對電網(wǎng)的沖擊，同時也提 高了機(jī)組自身的可靠性。機(jī)組可靠性的大幅提高，必然帶來機(jī)組可利用率的有效提高。國 家標(biāo)準(zhǔn)要求機(jī)組可利用率多95%，本發(fā)明提供的發(fā)電機(jī)組可利用率超過98%。
[0010] 2、電能高品質(zhì)、入網(wǎng)效果顯著。
[0011] 幾種機(jī)組諧波畸變率比較：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種液力變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組，包括前機(jī)架、主軸、主齒輪箱、無刷同步電 勵磁發(fā)電機(jī)和后機(jī)架，該后機(jī)架上設(shè)有機(jī)組控制柜和發(fā)電機(jī)控制柜，其特征在于：所述主齒 輪箱（3)通過液力變矩器（5)與無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)（6)連接，該無刷同步電勵磁發(fā)電 機(jī)（6)直接耦合到電網(wǎng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液力變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組，其特征在于：所述 液力變矩器（5)內(nèi)設(shè)有兩級行星齒輪。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液力變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組，其特征在于：所述 液力變矩器（5 )、主齒輪箱（3 )和無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)（6 )上設(shè)有加熱器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液力變矩?zé)o刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)組，其包括前機(jī)架、主軸、主齒輪箱、無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)和后機(jī)架，該后機(jī)架上設(shè)有機(jī)組控制柜和發(fā)電機(jī)控制柜，所述主齒輪箱通過液力變矩器與無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)連接,該無刷同步電勵磁發(fā)電機(jī)直接耦合到電網(wǎng)。本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1、機(jī)組具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，使可利用率得以提升。2、電能高品質(zhì)、入網(wǎng)效果顯著。3、具有強(qiáng)大的無功功率輸出能力，無需風(fēng)場增設(shè)電容補(bǔ)償設(shè)備。4、本發(fā)明在防風(fēng)沙、耐低溫方面，適用于西北地區(qū)氣候條件。5、調(diào)速范圍寬，使用維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長。
【IPC分類】F03D9-00, H02K7-18, H02K7-116, H02J3-38
【公開號】CN104852517
【申請?zhí)枴緾N201510196533
【發(fā)明人】曹立新, 馬永和, 楊建秋, 栗俊, 高軍強(qiáng), 王德海, 王志杰, 張國全
【申請人】蘭州電機(jī)股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月23日