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小型风力发电系统结构一般由风轮、发电机、尾舵和电气控制部分等构成。常规的小型风力发电机组多由感应发电机或永磁同步发电机加AC/DC变换器、蓄电池、逆变器组成。在风的吹动下,风轮转动起来,使空气动力能转变成了机械能(转速+扭矩)。风轮的轮毂固定在发电机轴上,风轮的转动驱动了发电机轴的旋转,带动永磁三相发电机发出三相交流电。风速的不断变化、忽大忽小,发电机发出的电流和电压也随着变化。发出的电经过控制器的整流,由交流电变成了具有一定电压的直流电,并向蓄电池进行充电。从蓄电池组输出的直流电,通过逆变器后变成了220V的交流电,供给用户的家用电器。
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短路特性短路试验测得的短路特性曲线,不但可以用来求取同步发电机的重要参数未饱和的同步电抗与短路比外,在电厂中,也常用它来判断励磁绕组有无匝间短路等故障。显然,励磁绕组存在匝间短路时,因安匝数的减少,短路特性曲线是会降低的。负载特性负载特性是当转速、静子电流为额定值,功率因数cos=常数时,发电机电压与励磁电流之间的关系,即U=曲f(I1)。所示为不同功率因数时的负载特性曲线。当cos值不同,我们即可得到不同负荷种类的负载特性曲线。用负载特性与空载、短路特性,可以测定发电机的基本参数,是电机设计、制造的主要技术数据。
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这个制动转矩和空载转矩加起来,比原动机的拖动转矩要大,使得转子转动的速度变慢。为了保持同步发电机以同步转速运转,就增加原动机的拖动转矩(增加汽轮机的进汽量),于是转子又要加速,直到原动机所供给的机械功率与发电机输出的电功率(还要加上发电机内部的损耗)重新达到平衡,发电机才重新以稳定的同步转速运转。由于定子绕组中出现了电流,则在发电机定、转子和气隙中,由绕组电流产生的磁势F建立了第二个磁场电枢反应磁场。我们称电枢反应磁场对主磁场的影响叫电枢反应。如果负荷是纯电阻性的,气隙磁路是均匀的,那么电枢反应的结果是使发电机的气隙磁场发生向移,即气隙合成磁场对于主磁场来说,逆着转子旋转的方向偏转了一个d角度。
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