双馈变流器(Doubly Fed Induction Generator,简称DFIG)是一种常用于风力发电机组中的电机。
与普通感应电机相比,DFIG在转子上安装了功率电子器件,使其转子上的电流可以通过控制来改变,以实现对发电机输出电功率的控制。
DFIG由转子和定子两部分组成。转子由一个可旋转的轴承支撑的转子和可调变频器件组成。定子由定子绕组和空气隙组成。
与其他感应电机一样,DFIG的转子由一个通透于转子轴的电路,以及转子的定子由三个绕组组成。其中两个绕组之间的空气隙比转子铁心或定子铁心与绕组之间的空气隙小。
DFIG基于感应原理运作,通过控制转子电流来控制输出电功率。
DFIG的转子旋转时,空气隙中的磁场也随之旋转,由此在定子中诱发出三个电位的交流电势。其中的两个电位经过功率变流器之后,输入到转子的两个绕组上,形成了两个旋转方向相反的磁场,引起另一个电动势以及输出电功率。
DFIG广泛应用于风力发电机组。相比其他类型的风力发电机,DFIG有以下的优势:
1、控制灵活性更高:通过控制转子电流实现输出电功率的控制,灵活性更高,尤其是在风力条件不稳定的情况下。
2、电网电压波动宽容度更高:由于其在转子上装有功率电子器件,使其对电网电压波动的稳定性更高。
3、结构简单,维护工作量小:相比框架型发电机,DFIG的结构更为简单,维护工作量小,成本更低。