永磁同步风力发电机的原理和前景 　　我国风能资源非常丰富，可开发的风能潜力巨大。根据相关资料显示，我国陆地风能资源可开发量大约有23.8亿千瓦，海上风能资源可开发量约2亿千瓦。我国风能资源比较集中，“三北”地区（华北、东北和西北）以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%.风能资源与煤炭资源的地理分布具有较高的重合度，与电力负荷则呈逆向分布。 “十三五”时期，我国风力发电机装机容量占发电机总容量比例将进一步加大，出于电网考虑，风力发电机组必须在“低电压穿越”保障下“御风而行”。根据 发改委能源研究所有关人士透露，2020年陆地风电的成本将与煤电持平，之后风电将逐步脱离 补贴，“降低成本”也成为风电行业未来发展面临的新的“瓶颈”。扬州市引江发电设备有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步风力发电机，实现了发电机低成本制造，使机组极易实现低电压穿越，在国内处于技术领先水平。 永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到社会广泛关注，并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电机主要由风力机、永磁同步发动机、变频器和变压器组成。 （1）基本原理 永磁同步风力发电的基本原理，就是利用风力带动风力机叶片旋转，拖动永磁同步发电机的转子旋转，实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似，只是所采用的发电机为永磁式发电机，转子为永磁式结构，不需外部提供励磁电源，提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的，把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电，实现风力发电的并网，因此变频器的容量与系统的额定容量相同。 （2）技术特点 随着科学技术的发展和更新，由于永磁材料性能和电力电子装置的改善，永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。 采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点：1）永磁同步发电机系统不需要励磁装置，具有重量轻、效率高、功率因数高、可靠性好等优点；2）变速运行范围宽，即可超同步运行也可以亚同步运行；3）转子无励磁绕组，磁极结构简单、变频器容量小，可以做成多极电机；4）同步转速降低，使风轮机和永磁发电机可直接耦合，省去了风力发电系统中的齿轮增速箱，减小了发电机的维护工作并降低噪声，使直驱永磁风力发电机系统。 （3）适用场合 1）在电力供应匮乏、交通不便、燃料短缺，但是风力资源丰富的地区，可以解决部分用电问题，如为高速公路照明设备提供电源等；2）在单机容量比较小的风场，永磁同步发电系统能够并网发电；3）为农村、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、负载较轻的用户，提供电力。

增压型柴油机简介 1）发电机依靠缸内燃烧发出功率。因此，进入缸内的燃油和空气是基本的两大要素，两者要合理调配，燃烧才能完全，使之达到功率大而燃油省的目的。 2）燃油的输入量是可以控制的，关键是空气吸入量。一般发电机靠自然吸气，空气吸入量受发电机进气系统阻力的限制，仅能吸入70%～80%（（以1个大气压计。吸入气缸的空气体积与气缸容积的百分比）。因此功率难以提高。 3）增压型柴油机的基本特征就是采用了“增压器”。因此。进入气缸的空气不是依靠自然吸气，而是由增压器强制将空气压入或“填入”气缸，从而使空气量增多，喷射的燃油量也相应增加，不但发电机功率大大提高，而且由于燃烧完全，相应降低了耗油量，尾气烟度也有所改善。 4）废气涡轮增压器利用发电机排气压力推动涡轮，带动另一端的叶轮压气机“鼓充”进气，叶轮转速每分钟一般达10万转左右。采用这种内燃机增压技术的发电机为增压型，其功率比自然吸气型提高20%～40%，燃油消耗率也显著下降。 5）进气气缸的空气通过废气涡轮增压器后，由于受压缩功的影响，其温度大幅度提高（全负荷时一般达到12℃左右），空气密度却显示下降，限制了功率的进一步的提高，因此出现了“增压中冷”是将发电机的冷却液或汽车前端的进风通过“中冷器”（即热交换器）对已增压过的发电机进气进行“中间冷却”。水冷型可将进气温度降至90℃左右，空气冷却型可将进气温度降至50℃左右。采用增压中冷技术的发电机为增压中冷型，其功率比增压型进一步提高，油耗也相应地进一步减少，其工作原理如图1-1所示。 6）B系列柴油机有3种吸气形式--自然吸气型、增压型和增压中冷型。依靠这种技术，B系列柴油机在缸径、冲程和转速不变的情况下，可逐级提高它的功率和转矩，因而明显扩大了系列内柴油机的功率范围。以B系列6缸机为例：自然吸气型（代号6B)的额定功率为96KW,增压型（代号6BT）的额定功率为118KW，增压中冷型（代号6BTA）的额定功率140KW，它们的转矩和燃油量也分别不同程度地逐级得到提高和减少。 7）B系列柴油机是通过采用增压和增压中冷技术来扩大功率范围，而不是通过采用扩大缸径的方法来达到的。由于缸径不变，缸体、缸盖等零部件完全通用，就大大降低了工厂生产成本，减少了市场备件平中；又由于设计时不虑保留扩大缸径的余地，使发电机能尽量紧凑，体积和质量明显减小;更由于增压技术的优点，不仅提高了动力性的经济性，而且有利于降低噪音和使排放达标。此外，如在高原地区使用，动力可保持不变或损失较少。B系列柴油机的结构强度是按 功率和转矩的需要设计的，因此保证了全系列机型的可靠性和耐久性。 8）发电机配HIC增压器主要按中、高速端匹配，因而低速端增压压力不足。为了不使烟度排放性能等恶化，不得不限制供油量（通过冒烟限制器），从而牺牲了低速转矩并影响整车低速行驶性能。这种匹配主要适于汽车经常高速行驶的使用条件。 旁通涡轮增压器正是针对解决低速动力性不足而开发的，它以低速端进行 匹配，低速增压压力高，冒烟限制器不起作用，因此低速转矩大、排放低，并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题，从而兼顾了高速端的性能，可以看出，旁通阀和曲柄连成整天转动，并通过推杆与执行器（用支架固定在增压器壳体上）中弹簧的一端相连，执行器的另外一端则通过软管与压气机出口增压压力想通。当旁通阀处于关闭状态时执行器中的弹簧具有一定的预紧力。 当增压压力达到一定程度而足以克服弹簧预紧力时，作用力将通过推杆，曲斌使旁通阀打开，将进入涡轮的部分废气经旁通阀流入总排气管，从而减少了进入涡轮的能量，使转速和增压压力随之下降。