异步发电机的原理是什么?和同步发电机有什么区别?
在发电领域,同步发电机基本处于统治地位,但是其结构和控制复杂,构建成本过高,都制约了同步发电机在中小型发电站的应用。
特别是同步发电机的转速和频率有着严格的对应关系,如果想要恒定发电频率,那就要严控电机转速,这对于很多中小型风力和水力发电站来说,十分艰难,投资太高,经济性不高。
因此异步发电机很好的解决了这样的一个问题,从理论上来说,异步电机的转速和频率没固定的对应关系,因此即便转速差别很大也不会对发电频率有很大影响,所以很适合风力和水力发电。
风力和水力发电的一个重要特点是能量的大小很随机,并不稳定,往往会在很大范围内波动,如果采用传统同步电机发电,那就要采用机械装置将转速变换为固定值,对于大型发电站来说这不算得上什么,但是对于中小型发电站来说就显得投资过大。
所以异步发电机就很好的适应了这种环境,在风力发电机和小型水电站上得到普遍应用,也是偏远地区发电站的主要方式,是能源领域的重要补充。
从原理上来看,当异步电机处于超同步运行时,便会进行能量回馈,也就是发电,这就给异步发电机提供了扎实的理论依照,异步电机固有的转差率也给变速恒频发电提供了理论支持。
异步电机构造简单、牢固,无需电刷和集电器,易于密封,不受场合限制,不需要额外励磁能源,控制方式简单,对转速质量发展要求低等优点,并且没有同步发电机的震动和失步问题,并网简单易操作,让异步发电机在运行可靠性和经济性上超过同步发电机,成为中小型发电站和偏远地区发电站的首选。
异步发电机也有一些固有缺点限制了它在大型发电站的应用,主要是也许会出现的功率摇摆现象。另外异步发电机不能提供自身和负载所需的无功,需要由同步发电机,电网或静止电容器提供,因此异步发电机是电网的无功负载。
异步发电机的特性,决定了它在风力和水利等再次生产的能源发电领域的广泛应用,这也是未来发电的主要趋势,因此异步发电机未来还会有更为广阔的应用空间。
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