發(fā)電機分為兩個(gè)主要類(lèi)型。同步發(fā)電機運行的頻率與其所連電網(wǎng)的頻率完全相同，同步發(fā)電機也被稱(chēng)為交流發(fā)電機。異步發(fā)電機運行時(shí)的頻率比電網(wǎng)頻率稍高，異步發(fā)電機常被稱(chēng)為感應發(fā)電機。

感應發(fā)電機與同步發(fā)電機都有一個(gè)不旋轉的部件被稱(chēng)為定子，這兩種電機的定子相似，兩種電機的定子都與電網(wǎng)相連，而且都是由疊片鐵芯上的三相繞組組成，通電后產(chǎn)生一個(gè)以恒定轉速旋轉的磁場(chǎng)。盡管兩種電機有相似的定子，但它們的轉子是完全不同的。同步電機中的轉子有一個(gè)通直流電的繞組，稱(chēng)為勵磁繞組，勵磁繞組建立一個(gè)恒定的磁場(chǎng)鎖定定子繞組建立的旋轉磁場(chǎng)。因此，轉子始終能以一個(gè)恒定的與定子磁場(chǎng)和電網(wǎng)頻率同步的恒定轉速上旋轉。在某些設計中，轉子磁場(chǎng)是由永磁機產(chǎn)生的，但這對大型發(fā)電機來(lái)說(shuō)不常用。

感應電機的轉子就不同例如，它是由一個(gè)兩端都短接的鼠籠形繞組構成。轉子與外界沒(méi)有電的連接，轉子電流由轉子切割定子旋轉磁場(chǎng)的相對運動(dòng)而產(chǎn)生。如果轉子速度完全等于定子轉速磁場(chǎng)的速度（與同步發(fā)電機一樣），這樣就沒(méi)有相對運動(dòng)，也就沒(méi)有轉子感應電流。因此，感應發(fā)電機總的轉速總是比定子旋轉磁場(chǎng)速度稍高，其速度差叫滑差，在正常運行期間。它大概為1%。

同步發(fā)電機和異步發(fā)電機

將機械能轉化為電能裝置的發(fā)電機常用同步勵磁發(fā)電機、永磁發(fā)電機和異步發(fā)電機。同步發(fā)電機應用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規電網(wǎng)中所使用的幾乎都是同步發(fā)電機，在風(fēng)力發(fā)電中同步發(fā)電機即可以獨立供電又可以并網(wǎng)發(fā)電。然而同步發(fā)電機在并網(wǎng)時(shí)必須要有同期檢測裝置來(lái)比較發(fā)電機側和系統側的頻率、電壓、相位，對風(fēng)力發(fā)電機進(jìn)行調整，使發(fā)電機發(fā)出電能的頻率與系統一致；操作自動(dòng)電壓調壓器將發(fā)電機電壓調整到與系統電壓相一致；同時(shí)，微調風(fēng)力機的轉速從周期檢測盤(pán)上監視，使發(fā)電機的電壓與系統的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時(shí)一臻的瞬間，合上斷路器將風(fēng)力發(fā)電機并入系統。同期裝置可采用手動(dòng)同期并網(wǎng)和自同期并網(wǎng)。但總體來(lái)說(shuō)，由于同步發(fā)電機造價(jià)比較高，同時(shí)并網(wǎng)麻煩，故在并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機中很少采用。

控制監測系統

風(fēng)力發(fā)電機的運行及保護需要一個(gè)全自動(dòng)控制系統，它必須能控制自動(dòng)啟動(dòng)，葉片槳距的機械調節裝置（在變槳距風(fēng)力機上）及在正常和非正常情況下停機。除了控制功能，系統也能用于監測以提供運行狀態(tài)、風(fēng)速、風(fēng)向等信息。該系統是以計算機為基礎，除了小的風(fēng)力機，控制及監測還可以遠程進(jìn)行?？刂葡到y具有及格主要功能：

1、順序控制啟動(dòng)、停機以及報警和運行信號的監測
      2、偏航系統的低速閉環(huán)控制

3、槳距裝置(如果是變槳距風(fēng)力機)快速閉環(huán)控制

4、與風(fēng)電場(chǎng)控制器或遠程計算機的通訊

風(fēng)機傳動(dòng)系統

葉輪葉片產(chǎn)生的機械能有機艙里的傳動(dòng)系統傳遞給發(fā)電機，它包括一個(gè)齒輪箱、離合器和一個(gè)能使風(fēng)力機在停止運行時(shí)的緊急情況下復位的剎車(chē)系統。齒輪箱用于增加葉輪轉速，從20~50轉/分到1000~1500轉/分，后者是驅動(dòng)大多數發(fā)電機所需的轉速。

齒輪箱可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的平行軸齒輪箱，其中輸出軸是不同軸的，或者它也可以是較昂貴的一種，允許輸入、輸出軸共線(xiàn)，使結構更緊湊。傳動(dòng)系統要按輸出功率和較大動(dòng)態(tài)扭矩載荷來(lái)設計。由于葉輪功率輸出有波動(dòng)，一些設計者試圖通過(guò)增加機械適應性和緩沖驅動(dòng)來(lái)控制動(dòng)態(tài)載荷，這對大型的風(fēng)力發(fā)電機來(lái)說(shuō)是非常重要的，因其動(dòng)態(tài)載荷很大，而且感應發(fā)電機的緩沖余地比小型風(fēng)力機的小。

異步發(fā)電機

永磁發(fā)電機是一種將普通同步發(fā)電機的轉子改變成永磁結構的發(fā)電機，常用的永磁材料有鐵氧體（BaFeO）、釤鈷5(SmCo)等，永磁發(fā)電機一般用于小型風(fēng)力發(fā)電機組中。

異步發(fā)電機是指異步電機處于發(fā)電的工作狀態(tài)，從其激勵方式有電網(wǎng)電源勵磁發(fā)電（他勵）和并聯(lián)電容自勵發(fā)電（自勵）兩種情況。

1、電網(wǎng)電源勵磁發(fā)電：是將異步電機接到電網(wǎng)上，電機內的定子繞組產(chǎn)生以同步轉速轉動(dòng)的旋轉磁場(chǎng)，再用原動(dòng)機拖動(dòng)，使轉子轉速大于同步轉速，電網(wǎng)提供的磁力矩的方向必定與轉速方向相反，而機械力矩的方向則與轉速方向相同，這時(shí)就將原動(dòng)機的機械能轉化為電能。在這種情況下，異步電機發(fā)出的有功功率向電網(wǎng)輸送；同時(shí)又消耗電網(wǎng)的無(wú)功功率作勵磁作用，并供應定子和轉子漏磁所消耗的無(wú)功功率，因此異步發(fā)電機并網(wǎng)發(fā)電時(shí)，一般要求加無(wú)功補償裝置，通常用并列電容器補償的方式。

2、并聯(lián)電容器自勵發(fā)電：并聯(lián)電容器的連接方式分為星形和三角形兩種。勵磁電容的接入在發(fā)電機利用本身的剩磁發(fā)電的過(guò)程中，發(fā)電機周期性地向電容器充電；同時(shí)，電容器也周期性地通過(guò)異步電機的定子繞組放電。這種電容器與繞組組成的交替進(jìn)行充放電的過(guò)程，不斷地起到勵磁的作用，從而使發(fā)電機正常發(fā)電。勵磁電容分為主勵磁電容和輔助勵磁電容，主勵磁電容是保證空載情況下建立電壓所需要的電容，輔助電容則是為了保證接入負載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設的。

通過(guò)上述的分析，異步發(fā)電機的起動(dòng)、并網(wǎng)很方便且便于自動(dòng)控制、價(jià)格低、運行可靠、維修便利、運行效率也較高、因此在風(fēng)力發(fā)電方面并網(wǎng)機組基本上都是采用異步發(fā)電機，而同步發(fā)電機則常用于獨立運行方面。

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