永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理 　 導(dǎo)語。今天是金直驅(qū)永磁機(jī)組的又一新成員1.5vp機(jī)組發(fā)布的日子，希望大家能夠給這個新成員多些支持和鼓勵。那么趁此機(jī)會，小編也自行惡補(bǔ)一下直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)組的一些工作原理，在這里與大家分享，和小編一樣不了解的童鞋們也默默的學(xué)習(xí)下吧！ 　　1、直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)組原理 　　對于現(xiàn)在國內(nèi)國外大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，有雙饋機(jī)和永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)。 永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)顧名思義是在傳動鏈中不含有增速齒輪箱。 總所周知，一般發(fā)電機(jī)要并網(wǎng)必須滿足相位、幅頻、周期同步。而我國電網(wǎng)頻率為50hz這就表示發(fā)電機(jī)要發(fā)出50hz的交流電。學(xué)過電機(jī)的都知道。轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)、與頻率是有關(guān)系的n=60f/p。 所以當(dāng)極對數(shù)恒定時，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是一定的。所以一般雙饋風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1800r/min。而葉輪轉(zhuǎn)速一般在十幾轉(zhuǎn)每分。這就需要在葉輪與發(fā)電機(jī)之間加入增速箱。而永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)是增加磁極對數(shù)從而使得電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速下降，這樣就不需要增速齒輪箱，故名直驅(qū)。 　　2、直驅(qū)永磁技術(shù)趨勢 　　對于永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)的磁極部分是用釹鐵硼的永磁磁極，原料為稀土。 風(fēng)輪吸收風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能通過主軸傳遞給發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電通過全功率變流器之后過升壓變壓器上網(wǎng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)也在逐步的永磁化。采用永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，不僅可以提高發(fā)電機(jī)的效率，而且能在增大電機(jī)容量的同時，減少體積，并且因?yàn)榘l(fā)電機(jī)采用了永磁結(jié)構(gòu)，省去了電刷和集電環(huán)等易耗機(jī)械部件，提高了系統(tǒng)的可靠性，這也是風(fēng)電發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢之一。風(fēng)力機(jī)的直驅(qū)化也是當(dāng)前的一個熱點(diǎn)趨勢。 　　3、直驅(qū)永磁技術(shù)可靠性 　　直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以直接與風(fēng)輪相連，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時增大了電機(jī)的體積和設(shè)計(jì)制造以及控制的難度。直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是采用風(fēng)輪直接驅(qū)動多極低速永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)電，通過功率變換電路將電能轉(zhuǎn)換后并入電網(wǎng)，相對于雙饋型發(fā)電系統(tǒng)，直驅(qū)式發(fā)電機(jī)采用較多的極對數(shù)，使得在轉(zhuǎn)速較低時，發(fā)電機(jī)定子電壓輸出頻率仍然比較高，完全可以在電機(jī)的額定等級下工作，并且其定子輸出電壓通過變流器后再和電網(wǎng)相接，定子頻率變化并不會影響電網(wǎng)頻率。在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)與發(fā)電機(jī)直接耦合，省去了傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中齒輪箱這一部件，減少了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作，并且降低了噪音。另外其不需要電勵磁裝置，具有重量輕、效率高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)采用全功率的交-直-交變頻技術(shù)，與電網(wǎng)隔離，具有低電壓穿越能力，對電網(wǎng)友好。

氣缸套高頻振動是柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機(jī)氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機(jī)件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機(jī)的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、強(qiáng)載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率柴油發(fā)電機(jī)，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機(jī)氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在柴油發(fā)電機(jī)的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進(jìn)行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機(jī)理 1）一般穴蝕機(jī)理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為：機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中，并與液體有相對運(yùn)動，或機(jī)件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。 2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機(jī)氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運(yùn)動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強(qiáng)。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機(jī)體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機(jī)缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機(jī)把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。 2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4．防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外，對柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強(qiáng)化，可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕；例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 （3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護(hù)膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機(jī)型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。