異步發(fā)電機(jī)是一種基于電磁感應(yīng)原理工作的三相交流發(fā)電機(jī)。與同步發(fā)電機(jī)相比,異步發(fā)電機(jī)沒有額外的直流電源或勵磁設(shè)備,因此在維護(hù)方面更加簡單,也更廣泛地應(yīng)用于工業(yè)和民用設(shè)備中。
1.異步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
異步發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子、末端蓋和軸承組成。
轉(zhuǎn)子上有大量的鼠籠形銅線棒,這些銅棒通常被鑄造成一個(gè)整體,用于承載旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
定子上有三個(gè)交錯排列的線圈,形成了“Y”形結(jié)構(gòu)。定子線圈中傳遞的三相電流會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,從而引起轉(zhuǎn)子中的電壓和電流,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
2.異步發(fā)電機(jī)的工作原理
當(dāng)異步發(fā)電機(jī)三相定子上通入電流時(shí),產(chǎn)生的磁路通量會監(jiān)督轉(zhuǎn)子中的電極產(chǎn)生電動勢。根據(jù)洛倫茲力的作用,這個(gè)電動勢為葉輪提供了轉(zhuǎn)動力矩,使得發(fā)動機(jī)能夠工作。
異步發(fā)電機(jī)工作時(shí),定子上的電流必須是對稱、正弦、三相交流電。轉(zhuǎn)子中會生成誘導(dǎo)電流,這個(gè)電流與電源輸入的頻率不同,但非常接近。誘導(dǎo)電流在轉(zhuǎn)子的銅棒上產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場,從而推動整個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
3.異步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)方式
異步發(fā)電機(jī)可通過自勵機(jī)制實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),它就可以與電源并聯(lián)。發(fā)電機(jī)通過調(diào)節(jié)輕載直流電壓和變換器的輸出功率來實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的同步。
另一種并聯(lián)方式是使用電力變換器。通過變換器將異步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為適合電網(wǎng)的電壓和頻率,然后再與電網(wǎng)相連接。這種方式使得異步發(fā)電機(jī)可以更加靈活地控制出力和調(diào)制電網(wǎng)的參數(shù)。