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1、河南理工大学毕业设计（论文）说明书目录1绪论21.1引言21.2异步发电机在水力发电中发展应用41.3本课题的提出及意义52小型异步发电机研究72.1异步发电机基本原理72.2自励异步发电机的工作原理72.3异步机发电的工作运行原理92.4异步发电机设计研究112.5利用三相异步电动机改制异步发电机122.5.1电容器的选择与计算122.5.2接线方法（如图）162.5.3使用注意事项172.6小型异步发电机典型应用182.6.1高精度校表电源182.6.2把直流发电机的能量回馈到电网202.7异步发电机配套用电力电容器数据223水轮异步发电机的研究243
2、.1三相异步发电机结构原理研究243.1.1三相电容式异步发电机的结构253.1.2三步发电机的发电原理253.1.3三相异步发电机电容器的选择293.2异步发电机的特性323.2.1运行特性323.2.2异步发电机功率因数的改善和自励现象353.2.3异步发电机电磁设计特点383.3过渡过程403.3.1并网时的冲击电流403.3.2三相短路电流413.4异步发电机结构413.4.1卧式异步发电机423.4.2.立式异步发电机434异步发电机与同步发电机的比较454.1异步发电机主要的优缺点454.2异步发电机与同步发电机在电站中应用的经济性比较464.
3、3异步发电机水力发电应用实例475结束语5053河南理工大学毕业设计（论文）说明书致谢51参考文献5253河南理工大学毕业设计（论文）说明书1绪论1.1引言在现代电力系统中，同步电动机一统天下。但是，在一些小型或微型水电站中，在偏远地区的独立移动电站和风力发电站中，异步发电机（又名感应发电机）也得到了普遍应用，特别是在独立移动电站中，实心转子三相异步发电机具有明显的优越性。一台异步电动机，只要用原动机将其转子拖动到高于旋转磁场的转速，就可以作为发电机运行。其运行方式有并网运行和单机运行两种。异步发电机一般都采用三相电机，但是，在采用单相电网供电的山区农村，
4、单相异步发电机也得到了应用。由于在副绕组中串接有电容器，单相异步发电机与同容量的三相同步发电机相比，其效率和功率因数都比较高，用铜量也少。因单相电源无相序制约，并网运行时操作特别简单。由于一般三相异步发电机运行中要吸收约3O％额定功率的无功功率，造成电网功率因数下降。为了解决这一问题，人们借鉴Wanlass的设计思想，研制出了三相电容式异步发电机。由于在副绕组中串接有电容器，功率因数很高，而且可以通过设计适当的主、副绕组匝比及选用合适的电容，达到消除谐波、降低损耗和提高效率的目的。为了进一步提高异步电机的可控性，适应实际工况中负载和转速的动态变化，人们研制
5、出了带定子励磁补偿绕组的双绕组异步发电机，使用电力电子变流器来对发电机进行控制。按转子结构的不同，异步发电机可分为鼠笼转子异步发电机和实心转子异步发电机。按励磁方式可分为电容自励异步发电机和并网运行异步发电机。利用煤炭、石油等常规资源发电的大电厂中,同步电机无疑优于异步电机。然而,近几年来,在许多国家,异步发电机的发电量却迅猛增长。因为在利用分散的变化无常的各种风力、水力发电时,53河南理工大学毕业设计（论文）说明书异步电机在很多方面超过同步电机。例如,美国在西部地区中小型风力、水力电站星罗棋布,其中大部分都是用异步发电机。俄罗斯在1994年建成的6.3k
6、V、1MW的风力电站中也是采用的异步发电机。它允许风速变化范围为5～26m/s,最高效率达90.5%。我国风力、水力资源丰富,在大电网难以覆盖到的偏远地区和广大农村,利用风力、水力为能源,首选异步电机发电的理由是:(1)异步电机比同步电机构造简单、价格便宜、经久耐用、维修方便。(2)异步发电机对原动机的要求低,既可恒速,也可变速运行,根本没有同步要求。因此,它适应于风力、水力作动力。(3)异步发电机不需要同步发电机那样的复杂的励磁系统,连自动调整系统有时也可以省去。(4)异步发电机在起动、运行、保护、并网等诸方面都比同步发电机简单、方便,而且便于遥控。这在
7、技术人员缺乏的边远地区和广大农村尤显重要。(5)近年来,发电专用的各种风车、水车及变速涡轮机不断推陈出新,效率不断提高,而价格却在下落。与此同时,新型电力电容不断推向市场。这些,都为发展异步电机发电创造了有利条件。当然，可再生能源也有着很多的制约因素，主要表现在：(1)通常情况下，可再生能源转化为电能的成本高于常规能源。(2)现行的工商业体系有利于使用常规能源。显然，这些制约因素会随着科技进步和国家的政策改革而得到改善。在我国的能源构成中，虽然煤的储量最多，足够我们开采数百年，但由于环境问题，交通运输问题，到2050年，煤电开发将达到极限，而可再生能源将成
8、为重要的组成部分，且是最具潜力的。53河南理工大学毕业设计（论文）
