一般來說,發電機組由發動機(提供動能)、發電機(產生電流)、控制系統組成。 風力發電機依靠風力帶動發電機轉動,產生電流; 水力發電機利用水流的落差,產生動力帶動發電機發電。 燃油發電機依靠柴油或汽油燃燒產生動力帶動發電機組。盡管各種各樣發電系統的動力來源可能不盡相同,但是它們都有一個很重要的共有部分,那就是發電機。生產生活中我們使用的電能來自發電廠,而它們離不開發電機。其轉子可以由水輪機,汽輪機,內燃機等來帶動,主要部件如下圖所示。目前我們人類所利用的電能,99%都是同步發電機發出的。同步發電機為了實現能量的轉換,需要有一個直流磁場。而產生這個磁場的直流電流,稱為發電機的勵磁電流。我們根據勵磁電流的供給方式,凡是從其它電源獲得勵磁電流的發電機,稱之為他勵發電機,從發電機本身獲得勵磁電源的,則稱為自勵發電機。
在功率等級相同的情況下,永磁式發電機處于直軸磁路中的永磁體的磁導率很小,直軸 電樞反電抗 Xad 較電勵磁同步電機小很多,因而電壓調整率也比電勵磁同步電機小,輸出波形接近正弦波,輸出電壓穩定、線電壓畸變小,輸出電壓波形好。永磁轉子結構免去了產生轉子磁場所需的勵磁功率和碳刷、滑環之間磨擦的機械損耗,使得永磁式發電機效率大為提高。普通勵磁式發電機在 額定轉速范圍內平均效率只有 65%,而永磁式發電機則可高達 83%以上。在電力系統之中運行的發電機既帶有有功負載,又帶有無功負載,有功電流的變化會影響發電機的轉速和頻率,無功電流的變化會影響發電機的電壓。為了保證發電機的頻率和電壓的穩定,必須及時調節發電機的輸入功率和勵磁電流。那么問題是具體該如何調節呢?同步發電機與無窮大電網并聯時,當發電機剛投入電網還沒有向電網送出有功負荷時,假設我們忽略發電機的空載損失,則此時發電機處于“空接”在電網上的狀態。 如果要向電網發出有功功率,就必須增加發電機的輸入功率,即加大火力發電廠中汽輪機汽門的開度,或水力發電廠中水輪機水門的開度或者風力發電廠的風速等,增大原動機的出力,增加原動機的力矩。
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