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双馈式风力发电机工作原理

工作原理：双馈感应发电机由定子绕组直连定频三相电网的绕线型感应发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。”双馈“的含义是定子电压由电网提供，转子电压由变流器提供。该系统允许在限定的大范围内变速运行。通过注入变流器的转子电流，变流器对机械频率和电频率之差进行补偿。

双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转距，通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。如果超过发电机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电。

发电机组在自检正常的情况下，叶轮处于自由运动状态；当风速满足运行条件且叶轮正对风向，变桨系统将持续调整最佳桨距角，将发电机空载转速保持在切入转速上，主控系统若判定一切 准备就绪，则发出并网命令。

在同步状态，转子速度与电网的频率相匹配，发电机可以有效地向电网输送电力。此时，定子直接与电网相连，提供稳定的电能。 超同步状态则发生在转子速度超过同步速度时，此时发电机可以存储能量或从电网获取能量。转子通过与变流器的连接，实现与电网的能量交换。

使定子绕组输出电能。当发电机转速升高，高于同步转速及转差转速后，定子绕组的感应磁场反作用于转子绕组，一部分能量作为励磁磁场的能源，一部分能量使转子绕组感应电能且相位相反，所以转子也会输出电能。所以说，双馈发电机就是指定子绕组和转子绕组都向电网馈电的模式。

双馈式异步风力发电机的结构与常规异步发电机相似，其转子绕组采用绕线式设计，通过接入交流电来提供励磁。 当转子的转速超过同步转速时，定子绕组开始感应发电。 若转速进一步增加，超出转差转速，转子绕组则会向电网回馈电能，这也是双馈名称的由来。

双馈风力发电机的工作原理是什么（双馈风力发电机的工作原理图） 第1张

请问双馈式异步发电机的工作原理

1、双馈异步发电机的基本原理与普通异步发电机原理一致，不同之处在于双馈发电机的转子输入机械功率PM的同时，还与附加电源交换电功率PK。其目的是为了在亚同步状态下实现发电，普通异步发电机的功率转换流程为：转子功率P2→转子电磁功率Pem→定子电磁功率Pem→定子电功率P1，能量守恒是其核心原理。

2、也就是说，风力发电机的转速随风速及负荷的变化应及时作出相应的调整，依靠转子动能的变化，吸收或释放功率，减少对电网的扰动。通过变频器控制器对逆变电路中功率器件的控制。

3、通过注入变流器的转子电流，变流器对机械频率和电频率之差进行补偿。在正常运行和故障期间，发电机的运转状态由变流器及其控制器管理。变流器由两部分组成：转子侧变流器和电网侧变流器，它们是彼此独立控制的。

4、双馈异步发电机的“双馈”主要指在稳定运行状态下，定子和转子同时向电网输送有功功率。理解双馈电机，首先需要建立其稳态等效电路，以便直观分析能量流动关系。双馈电机的稳态等效电路建立时，考虑定子三相交流电与转子三相交流电之间的关系，以及转子旋转频率与同步频率之间的倍数关系。

5、双馈电机的励磁是用交流的，他的转子励磁的电能是来源于电网的，电网经过一个双向变流器与双馈电机的转子相连，这样电机的转子里就有交流电存在，这时风轮机电动转子旋转，相当于定子绕组切割转子磁力线产生电能。当然要注意，当双馈电机空载时，定子电流为0。

6、异步指的是发电机转子转速与感应产生的定子磁场旋转转速不相同。双馈是指当发电机的转子转速超过同步转速一定值时，在定子铁心磁场的作用下，定子绕组向电网馈电，转子绕组也会向电网馈电。而一般情况下，转子绕组只会做为励磁绕组从电网吸收无功电能。

双速风力发电机和双馈风力发电机的区别是什么?

双速风力发电机和双馈风力发电机的区别是什么？他们的工作原理完全不同，双速风力发电机类似双速异步电动机，电机内有两套绕组，风小时用极数多的绕组，风大时用极数小的绕组，转子是鼠笼型的，不需要变频器。

不一样，双驱风力发电机是由一台三相异步绕线电机和一台永磁同步电机同轴连接而成，另有主风轮和副风轮两个风轮，故名双驱电机，也称之为双风轮电机。

直驱式风力发电机组与双馈式的主要区别在于它们的结构、工作原理以及运行特性。首先，从结构上来看，直驱式风力发电机组的特点是其发电机直接与风轮连接，省去了传统的齿轮箱。这种设计简化了机械结构，减少了零部件数量，从而提高了机组的可靠性和维护性。

所以说，双馈发电机就是指定子绕组和转子绕组都向电网馈电的模式。

首先从双馈发电的这个双馈上说，这是跟别的风力发电机区别的地方，双馈风力发电机有三种运行状态，亚同步、同步、超同步。体现的是发电机的定子、转子输送电能的状态，整个过程中定子直接与电网相连向电网送电。而转子是跟变流器相连的，可以向电网馈电也可以从电网向电机输电。

双馈感应发电机其实就是绕线式感应发电机，双馈发电是指转子在同步转速以上也可以发电，发电机并不复杂，只是控制转子的电压、电流、频率部分复杂一些。

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