采用電力電子技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備正在世界各地逐步被采用，特別是在亞洲一些國家和美國，海上風(fēng)力發(fā)電正扮演著越來越重要的角色。但是，如果發(fā)電系統(tǒng)沒有適當(dāng)匹配的組件，也提高不了發(fā)電效率。SKiiP?智能功率模塊為風(fēng)力發(fā)電機組而進行了優(yōu)化。對于組件和應(yīng)用來說就是:更大的電流、并聯(lián)運行以及更有效的冷卻。

　　已裝機的具有電子控制系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機組中，大約有80%采用用逆變器控制轉(zhuǎn)子電流的雙饋異步電機。這種電機的主要優(yōu)點是:只被設(shè)計為風(fēng)力發(fā)電單元額定輸出功率的20%，因為80%的功率在定子繞組中產(chǎn)生，定子直接連接到電網(wǎng)。缺陷是滑環(huán)接觸和間接控制(系統(tǒng))維護費用高。在電網(wǎng)受到干擾時，需要非常大的轉(zhuǎn)子電流在惡劣的環(huán)境下保持電網(wǎng)穩(wěn)定。

　　可再生能源是常規(guī)能源的補充，事實上也正試圖取代常規(guī)能源，其主要原因是技術(shù)的進步。特別是在對能源需求很迫切的國家，近年來出現(xiàn)了35km2大小的風(fēng)力發(fā)電場。為了保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性，在電網(wǎng)電壓驟降的情況下對于無功電源和電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求也變得越來越嚴(yán)格。基于這個原因，當(dāng)安裝新的風(fēng)力發(fā)電機組時，越來越多地使用帶有全功率轉(zhuǎn)換器的同步或異步發(fā)電機，因為它們在電網(wǎng)停電時可以支撐電網(wǎng)。該轉(zhuǎn)換器直接可控，提供與50或60Hz電網(wǎng)頻率好的同步，既可以補償諧波無功功率，又可以產(chǎn)生無功補償。此外，同步發(fā)電機可配有許多極(>50)，使驅(qū)動器部分的齒輪顯得多余。過去，這些齒輪是常見的故障原因。

　　在各種電源系統(tǒng)所用的逆變器中，考慮到經(jīng)濟因素以及為了實現(xiàn)好的效率，經(jīng)常使用額定電壓為690V的逆變器。在通常情況下由阻斷電壓為1700V的IGBT組成的功率轉(zhuǎn)換器用于與20kV電網(wǎng)進行功率調(diào)整的變壓器。很少使用更為昂貴的3.3kV模塊，因為系統(tǒng)需要變壓器，從而使得整個解決方案過于昂貴。

一、圓盤發(fā)電機簡介

　　圓盤發(fā)電機制構(gòu)造跟現(xiàn)代的發(fā)電機不同，在磁場所中轉(zhuǎn)動的不是線圈，而是一個紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄（圖1），圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來；紫銅圓盤放置在蹄形磁鐵的磁場中。當(dāng)法拉第轉(zhuǎn)動搖柄，使紫銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來時，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流。

圖一：圓盤發(fā)電機原理

　　二、圓盤發(fā)電機的電生

　　我們可以把圓盤看作是由無數(shù)根長度等于半徑的紫銅輻條組成的，在轉(zhuǎn)動圓盤時，每根輻條都做切割磁力線的運動。如圖9－4所示，當(dāng)輻條轉(zhuǎn)到OA位置時，輻條和外電路中的電流表恰好構(gòu)成閉合電路，電路中便有電生了。隨著圓盤的不斷旋轉(zhuǎn)，總有某根輻條到達OA位置，因此外電路中便有了持續(xù)不斷的電流。

圖2：圓盤發(fā)電機電生

　　三、圓盤發(fā)電機：法拉第

　　邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，公元1791～公元1867）英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是的自學(xué)成才的科學(xué)家。生于薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭。僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于力場的關(guān)鍵性突破，永遠改變了人類文明。1815年5月回到皇家研究所在戴維指導(dǎo)下進行化學(xué)研究。1824年1月當(dāng)選皇家學(xué)會會員，1825年2月任皇家研究所實驗室主任，1833----1862任皇家研究所化學(xué)。1846年榮獲倫福德獎?wù)潞突始摇?/p>

　　四、圓盤發(fā)電機為什么不能普及？

　　我們對比下兩種方式就可以知道。

圓盤發(fā)電圖

　　線圈發(fā)電圖

　　從上圖可以看出，線圈方式能夠更大限度利用線圈進行發(fā)電，整個線圈一直在做切割磁感線運動。而圓盤很大一步在外面沒有做切割磁感線運動，這樣就浪費了很大一部分的機械能，發(fā)電的效率大打折扣。另外圓盤和線圈相比也存在材質(zhì)很難分布均勻，導(dǎo)致電阻增大，將會產(chǎn)生比線圈更多的熱量，浪費機械能。后圓盤和線圈在實際運用中，線圈能夠更好的利用機械能，他的運動方向很好控制。圓盤則不行。所以，鑒于這些原因，圓盤方式?jīng)]有得到普及。

多年來，發(fā)動機被認(rèn)為是“中國制造”的“心臟病”，而俄羅斯則常被認(rèn)為是在這方面比中國。近，俄羅斯媒體報道稱，該國一型新艇采用了中國制造的柴油機。事實上目前中國在大功率柴油機方面的技術(shù)已經(jīng)于俄羅斯，甚至達到世界先進水平。此外，中國的船用大功率燃?xì)廨啓C方面也已經(jīng)超過俄羅斯目前水平，完全可以滿足俄羅斯建造下一代大型驅(qū)逐艦的需要。阻礙俄羅斯選用中國先進發(fā)動機的因素，早已不是技術(shù)和經(jīng)濟問題，只是某種“優(yōu)越感”罷了?；蛟S，這艘噸位僅120噸的小型艇將成為中俄高技術(shù)裝備貿(mào)易的一個全新起點。

環(huán)球時報報道，據(jù)俄羅斯綜合體新聞網(wǎng)3月30日報道，俄羅斯白嘴鴉雛級快艇將裝備中國制造的發(fā)動機。

去年年底，康明斯發(fā)電機租憑，德國MTU公司(MTU為戴姆勒-奔馳集團屬下公司，是的柴油發(fā)動機制造商)停止向俄羅斯提供艦用柴油發(fā)動機。俄羅斯20385型護衛(wèi)艦、21361型艦以及21980型(白嘴鴉雛級）快艇、以及海岸警備隊的22460型海防警戒艦艇和12150型艦都裝備該公司的柴油發(fā)動機。

因此俄羅斯制船企業(yè)開始尋找替代使用發(fā)動機。根據(jù)戰(zhàn)略和技術(shù)分析中心報道，不久前出現(xiàn)消息稱，正在“三角旗廠”中制造的白嘴鴉雛級快艦將裝備由中國公司制造的發(fā)動機。上周已經(jīng)簽署合同，中國發(fā)動機制造公司將為01221和01222號快艇提供兩套裝置，包括每艘艦各2個TBD620V12主發(fā)動機，2個倒順減速器和用于連接發(fā)動機手輪的2個彈性聯(lián)軸器。

“三角旗廠”于2014年1月收到供應(yīng)6艘21980型白嘴鴉雛級快艇的合同。除此之外，白嘴鴉雛級快艇也在澤廖諾多利斯克的兩個工廠中進行制造，但暫時還不清楚這兩個工廠會不會也從中國購買動力裝置。

俄羅斯21980型艇是一種噸位120噸的小型巡邏艇，該艇高航速23節(jié)，裝備有一挺14.5毫米機，兩具反蛙人，以及一座“針”防空。這座小型肩扛式防空讓它被稱為“艇”，實際上它的主要任務(wù)是港口巡邏。

俄羅斯這次為這種小艇選用的TBD620V12發(fā)動機是河南柴油機重工公司生產(chǎn)的，它的主要優(yōu)勢是油耗低，壽命長，氣動性能好。改性柴油機已被秦山站選用做備用電源。據(jù)河南柴油機重工集團網(wǎng)站資料，在用于快艇、巡邏艇上時，該型發(fā)動機的輸出功率可達1750千瓦。

俄羅斯早年向中國推銷過的21956計劃，在被中國回又曾一度計劃給俄自用，其技術(shù)水平與中國051C型驅(qū)逐艦相似。

俄羅斯新修改后的“”級驅(qū)逐艦，噸位達到14000噸，采用核動力，艦艇上層建筑設(shè)計由于電子設(shè)備小型化技術(shù)的缺陷，顯得臃腫而龐大，如果與中國合作，購買中國的電子設(shè)備和發(fā)動機，該艦完全可以達到接近中國055型巡洋艦的技術(shù)水平。

目前，中國已經(jīng)在生產(chǎn)和研制一系列世界高水平的船用發(fā)動機，例如已經(jīng)用于052C型驅(qū)逐艦的GT25000型燃?xì)廨啓C，該發(fā)動機原為烏克蘭設(shè)計，俄羅斯當(dāng)年曾向中國推薦的21956型驅(qū)逐艦就計劃采用該型發(fā)動機。但目前隨著烏克蘭與俄羅斯關(guān)系惡化，俄羅斯未來已經(jīng)無法獲得烏克蘭提供的燃?xì)廨啓C，其大型艦艇設(shè)計不得不進行重新調(diào)整。例如不久前曾在媒體上引起熱議的“”級驅(qū)逐艦，由于無法得到先進燃?xì)廨啓C，船廠方面提出“一不做二不休”，改用核動力。實際上如果俄羅斯向中國購買GT25000型燃?xì)廨啓C，完全可以用于驅(qū)動這種預(yù)計14000噸的大型驅(qū)逐艦，與中國設(shè)計中的12000噸055型巡洋艦屬于類似級別。

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