雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸電流的分析與抑制.pdf

1、雙饋異步發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)目前廣泛采用的形式之一。變流器產(chǎn)生的共模電壓會通過電機(jī)寄生電容形成的共模通路在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上感應(yīng)出軸電壓并產(chǎn)生軸電流，會縮短軸承使用壽命，嚴(yán)重影響風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對雙饋異步發(fā)電機(jī)的軸電流問題展開分析與抑制方法研究對其穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。
　　本文首先針對雙饋異步發(fā)電機(jī)寄生電容的計(jì)算和測量方法進(jìn)行了研究。依據(jù)1.5MW雙饋異步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了寄生電容的解析計(jì)算公式;采用有限元數(shù)值計(jì)算對異步發(fā)

2、電機(jī)的部分電容進(jìn)行了求解;提出多導(dǎo)體系統(tǒng)部分電容的三種測量方案并進(jìn)行了比較。將電容的解析計(jì)算、有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明有限元法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測值更為接近。其次對雙饋異步發(fā)電機(jī)軸電流模型進(jìn)行了研究。目前文獻(xiàn)中沒有討論定子繞組對軸電流問題的影響，本文首次建立了計(jì)及定子繞組的完整模型，將其與不含定子繞組的簡化模型進(jìn)行對比分析。通過比較兩種模型的軸承電壓分壓比可以看出，定子繞組與其他部件之間的寄生電容對軸電壓的影響

3、是可以忽略的，簡化模型可以用于軸電流問題的分析。為抑制雙饋異步發(fā)電機(jī)的軸電流，提出了在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)添加金屬屏蔽層的方法?；谟邢拊?jì)算分析了屏蔽層厚度及分段結(jié)構(gòu)對抑制效果的影響。并對屏蔽層帶來的渦流損耗進(jìn)行了計(jì)算。分析結(jié)果表明，添加屏蔽層可以有效抑制軸電流，屏蔽層厚度對抑制效果基本無影響，屏蔽層分段沒有引起抑制效能明顯下降。屏蔽層的渦流損耗會受到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和發(fā)電負(fù)荷的影響。最后對絕緣軸承座、絕緣端蓋以及絕緣軸承等方法對抑制軸電流的效果進(jìn)行分析