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⑷空载损耗低;
⑸可靠性高;
⑹转换效率高;
⑺对轴承系统的运行具有很小的影响;
⑻能适应大范围的速度变化;
⑼低造价,并结构简单、运行可靠、易于维护等。目前,飞轮储能系统所采用的M/G有通用电机以及特殊结构的电机。
3通用电机
3.1异步电机
由于异步电机主要用于电动机,下面结合在飞轮储能系统中的应用,只介绍其发电运行模式的原理。有两种情况:
其一,接入电网。若把感应电机的定子接到电网,高速旋转的飞轮作为原动机拖动电机,使转子转速超过同步速度,电机将向电网送出有功功率,此时电机就成为发电机。
其二,单机运行。感应发电机也可以单独带负载运行。此时需要在定子端点并联一组对称的三相电容器,另外转子中要有一定的剩磁。在空载情况下,用高速旋转的飞轮带动转子旋转,使转子的剩磁磁场“切割”定子绕组,在定子绕组中感生剩磁电动势,并向并联电容送出容性电流;容性电流通过定子绕组后,将产生与剩磁方向一致的增磁性定子磁动势和磁场,使气隙磁场得到加强,最终也是获得足够高的电动势,输出足够高的电压,达到发电的目的。
与传统的直流电机相比,感应电机有许多优点,如高效率、高能量密度、加工制造工艺以及控制技术都十分成熟,但感应电机的缺点是极数少的感应电机用铜、铁量大,增加了电机的重量,高速时转子转差损耗大,不容忽略。
3.2同步电机
同步电机包括很多种,如普通同步电机(电励磁)、永磁同步电机(PMSM)、永磁无刷直流电机(BLDCM),开关磁阻(SR)电机也是一种同步电机。与传统的电励磁电机相比,永磁类电机不需要励磁绕组和直流励磁电源,也就取消了容易出问题的集电环和电刷装置,成为无刷电机,因此结构简单,运行可靠,控制系统也较异步电机简单。
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