MW级2*3相永磁同步发电机疑问

danny24

这个永磁电机其中一个3相接着主变频器，另一3相接着从变频器。从datasheet看，只给了该2*3发电机功率为2.5MW，额定电压电流，变频器功率稍微比电机大，约2.7MW。我想问，这里的主变频器和从变频器是指在低于某个功率值时用小容量（从变频器）的，高于某个值后启用大容量变频器；还是说这里的从变频器是一个备用？谢谢各位，我刚开始研究，所提问题不明白或者疏浅还请原谅

xiao2hei

我觉得2个变流器没有主从之分。不然绕组的布置就不均分了。万一接错了，要出大事的。金凤的是没有主从区别的。一样的电压 ，电流和功率

标准答案

1 这种电机一般是2套三相绕组，他们之间可以是相差30°相位角，也可以是同相位的，两套绕组在电机内部是均匀分布的，匝数和线径等参数完全一样的。
2 当他们分别接两个变频器时一般有一个主，一个从。所谓主从并不是“在低于某个功率值时用小容量（从变频器）的，高于某个值后启用大容量变频器”的转换关系，更不是“互为备用”关系，而是控制的“层级”关系，主变频器的“层级”较高，而从变频器的“层级”较低，“主变频器”直接接受机组主控的指令，服从主控的控制，而“从变频器”则接受“主变频器”的信号，运行状态与之“看齐”，并不与主控直接发生关系。相当于一个指挥家在指挥一个大乐队（或指挥一个方队）时，每种乐器选择一个首席乐手（或排头兵），向他发指令，其他演奏同种乐器的都向首席（排头兵）看齐是一个道理。
3 这样的控制策略运行稳定，不易产生震荡，便于均载。一般大功率变频器，大多需要几个同样的小容量变频器并联组成，采用的控制策略都是这样的，包括金风的大功率机组，也是这样的控制策略。否则就会在变频器之间形成震荡，甚至崩溃跳闸。

y1949b

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    又学到了！  李老师  高！

wshf

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    受教了，感谢李老师！

danny24

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非常感谢您的回答！
看了之后我还有三个问题想问您：
1. 按您的分析，那datasheet中给的变频器容量是指主变频器，主变频器的容量要和风机的功率匹配，而从变频器的容量要比主的小，是这个意思么？
2. 从变频器配合主变频器工作，那么会不会在较小功率的情况下，主变频器不需要从变频器工作？
3. datasheet中给的电机额定电压是每套3相绕组的电压，而额定电流是该两套三相绕组的电流之和么？它的额定功率是2套3相绕组之和么？
烦请您解答，谢谢！

标准答案

我不懂datasheet是什么意思，建议尽可能用中文。

danny24

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啊，不好意思，是参数表的意思，它给了电机和变频器的一些参数。关于电机的参数，它给的是2*3相，额定电压，额定电流，额定功率，2*p个极对数；变频器则是额定电压，额定电流，额定功率

标准答案

回复 6# danny24

1 datasheet中给的变频器容量是指什么，这个不是我能分析出来的，这要问给你的人。一般两个变频器的容量之和应该与发电机的容量相等或略大（考虑到留一定的余量）。一般两个变频器的容量是一样的，没有大小之分。
2 “会不会在较小功率的情况下，主变频器不需要从变频器工作”，这个问题与机组主控的控制策略有关，不同厂家生产的机组可能不一样，但一般情况下，不建议这样用，而是无论多大功率输出都由两台变频器同时输出，但如果电机的一套绕组或一个变频器坏了那另当别论。
3 这个问题也只有给你参数的人能告诉你。如果你把参数列出来，我倒可以帮你分析。

xiao2hei

回复 6# danny24
1.只有控制的主次之分，没有容量，物理尺寸，实物的主次之分。就跟2个双胞胎兄弟。外观都一样。但总有一个哥哥。一个弟弟。
2.如果每个变频器都是从电机引出的线连接的话，即使功率很小，2个变频器都得同时工作。通常也是这样。当然若果有一个变频器不直接与电机相连（电机引出线三个，然后分成6支连接变频器）。理论上讲，主变频器是可以单独工作的。但这种连接方式似乎不常见。
3.若果2套绕组无相位差，那么就是一半的电流，一半的功率关系。有相位差的话，功率是一半，但2套绕组的电流差一个相角。额定电流只能指单套绕组的电流。可表示为2*740A,但绝不是1480A.建议用相位差的接法。理论上可以消除5,7,11次等谐波。很棒！


顺带问下7楼《标准答案》
变频器整流后，2个的直流母线是并电压连接，还是串电流连接。或者是独立的？
不考虑母线电容耐压，容量，IGBT的电流因素的考虑。并电压或者串电流，甚至不连接到一起有什么优缺点。是否影响电压，电流的谐波含量？

danny24

好的，那麻烦您帮我分析一下：
发电机参数：
额定功率：2500kW
额定电压：690V
额定电流：2292A
相数：2*3
级数：120
额定转速：16rpm

变频器参数：
视在功率：2700kVA
额定输出电压：690V
额定输出电流：2292A

danny24

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好的，那麻烦您帮我分析一下：
发电机参数：
额定功率：2500kW
额定电压：690V
额定电流：2292A
相数：2*3
级数：120
额定转速：16rpm

变频器参数：
视在功率：2700kVA
额定输出电压：690V
额定输出电流：2292A

标准答案

回复 12# danny24

从你提供的参数看：
1 发电机的额定功率2500kW是指两套绕组的总功率，电压690V为每套绕组的线电压，电流2292A为两套绕组输出的总电流（即两套三相绕组的电流之和，你这台电机的两套绕组可能是没有相位差的，如果有相位差则不能这样直接相加，正如10楼所说的的应该表示为2*1146A）  。
2 变频器的 视在功率：2700kVA指两台变频器的总功率，电流2292A同样是指两台变频器的总输出线电流。

标准答案

回复 10# xiao2hei

1 理论上变频器整流后，2个的直流母线可以是并联连接，也可以是串联连接，还可以是独立的。但实际工程使用时很少有串联连接的（最起码在大型风电变频器上我还没有遇到过串联使用的，在一些小型的发电机带整流负载系统中有过这样用的，但也是极少见）。多数情况下直流母线是并联或独立的。
2 至于他们的优缺点，这是一个非常复杂的问题，不是一两句话能说清楚的。直流母线串联适用于高电压小电流的场合，这种拓扑结构涉及到 接地系统、控制策略及控制方法等一系列复杂的问题，技术上很复杂，特别是对四象限的双PWM型变频器就更复杂，对整流侧不可控的变频器可能还要好一些。由于在大功率风电方面很少用到串联的，我也没有这方面的经验，不好多说。直流母线并联和独立的情况比较常见，我想他们的共同优点是有一定的冗余设计， 可靠性比较高，一套坏了还可以降容运行，特别是母线独立的更能体现这一点。至于电压，电流的谐波含量，对四象限的双PWM型变频器似乎主要取决于控制策略和斩波频率，与主回路的拓扑结构关系不是太大。

danny24

回复 13# 标准答案
非常感谢您的回答！以后多多学您学习！

风之韵

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好的，那麻烦您帮我分析一下：
发电机参数：
额定功率：2500kW
额定电压：690V
额定 ...
danny24 发表于 2011-5-25 21:31

                               
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永磁电机的效率和功率因数是多少啊，如果按上面提及的电压和电流计算功率，视在功率都超2700KVA了

renzhiqiang

哈哈，这应该是艾万迪斯机组的永磁电机参数吧

风之韵

有没详细的2.5MW永磁电机的参数啊？有就拿出来共享一下，谢谢