双馈电机的定义:
所谓双馈电机,就是将电能分别馈入绕线转子异步电动机的定子绕组和转子绕组,一般将定子绕组接入电网,而接入转子绕组电源的频率、电压幅值和相位则需要按要求分别进行调节.
双馈电机的特点:
(1)和异步机区别
异步机是通过定子从电网吸收励磁电流,本身无励磁绕组,而双馈与同步机一样有独立的励磁绕组;异步机无法改变功率因数;异步机的转速随负荷变化而变化
(2)和同步机区别
同步机励磁只可调节电流的幅值,因此只能对无功功率进行调节,而双馈电机可以调节幅值、频率和相位:改变励磁频率,可以调节电机转速;改变励磁电流相位,可以调节发电机电势和电网电压向量的相对位置,改变了电机功率角,可以调节有功和无功.
双馈发电机的优点:
(1)变流器仅提供转差功率,容量小,一般为电机容量的20%~30%
(2)变速范围宽,同步速上下30%转速范围内运行
(3)可以变速恒频,实现高效发电(最大风能原理)
(4)参与电力系统无功功率调节,提高系统稳定性(调节功率角)
(5)可实现发电机安全、便捷的并网(精确调节发电机定子输出电压)
双馈系统变换器:
(1)交交变频器(双馈中有一定应用)
优点:自然换流,四象限可靠运行;无直流滤波,变频效率高
缺点:变压器始终吸收无功、功率因数低;谐波大,输出频率低,需要隔离变压器
(2)交直交变频器(大量应用)
优点:双PWM实现能量的双向传递;结构简单、电流谐波含量小、输入功率因数可控
缺点:直流环节的滤波电容体积较大,寿命较短,且双侧采用PWM控制,开关损耗较大.(3)矩阵变换器(研发阶段)
优点:四象限运行;可输出幅值、频率、相位和相序均可控的电压,谐波含量较小.
缺点:换流过程不允许两个开关同时导通或同时关断,实现比较困难
