什么是电动发电机组及其工作原理？

什么是电动发电机组？

电动发电机组是用于将电能转换为另一种形式的能量（主要是交流电到直流电）的设备。它由机械连接在同一轴上的电动机和发电机组成。电力供应给电机。电动机的机械输出用于旋转发电机。发电机的类型取决于应用。

换句话说，电动发电机组是由三相交流电机和直流发电机（通常是复合直流发电机）组成的转换器，用于将交流电源转换为直流电源，反之亦然（并非总是如此） 。电动机和发电机都是机械耦合的。电机连接到交流电源，耦合发电机提供直流电压作为输出。直流发电机的输出与电机的输入无关。使用现场调节器进一步调节发电机的输出。也可以用同步电动机代替感应电动机带发电机，如果这样的话，还可以额外使用来提高功率因数。

电动发电机组用于将电力负载与供电线路隔离。它还用于改变电源频率或电压。它还用于消除工业电源中的尖峰和变化。电动发电机组用于将一种电能转换成另一种电能。它不能用于产生电能。

电动发电机组由连接在一个单元中的不同类型的电动机和发电机组成。在大多数情况下，电机由来自换向器的输入电力驱动，发电机线圈的输出用于所需的应用。

MG组工作原理

电动发电机组的典型连接图如下图所示。

在此，两台电机连接在同一轴上。在这两台机器中，向机器 1 供电。因此，machine-1 的行为就像一个电机，当我们提供电力输入时，它就会开始旋转。

当电机以额定速度运行时，电机产生的机械能用于旋转机器2。因此，machine-2 的行为类似于发电机。发电机充当电动机的负载。

现在，电机产生的机械能再次被机器2转换为电能。machine-2 根据我们将使用电能的应用来选择。

在这里，我们看到两台机器位于不同的单元中。但对于小型电动发电机组，可以将其放置在通用机组上。该组的输入是电能，该组的输出也是电能。但在某些情况下，我们拥有的电源类型不适合我们的负载。那么，我们就可以通过电动发电机组来获得适合我们负载的电能。

电动发电机组转换流程

电动发电机组用于电能转换。这意味着它用于将一种电能转换为另一种电能。在这里，我们将讨论几个例子。

假设我们有直流电源。但负载需要交流电源才能有效运行。在这种情况下，我们可以使用包含直流电机和交流发电机的电动发电机组。可用的直流电源提供给直流电机，该电机与交流发电机位于同一轴上。当直流电机旋转时，交流发电机旋转并产生交流电。（如今，借助逆变器可以轻松完成此应用。但在电力电子革命之前，这种类型的布置用于将直流电转换为交流电。）

对于第二个示例，我们有频率为 50 Hz 的交流电源。我们的负载在 60 Hz 频率下高效运行。在这种情况下，我们将同时使用交流电动机和发电机。但电动机设计为 50 Hz，而发电机设计为 60 Hz。因此，向电动发电机组提供 50 Hz 电源，并输出 60 Hz 电能。因此，它也用于频率转换。

在这里，我们列出了在电动发电机组的帮助下可以实现的一些其他转换。

交流转直流：交流电可以借助电动发电机组转换为直流电。在这种情况下，交流电机（同步电机或感应电机）与直流发电机耦合。直流到交流：在这种情况下，直流电机与交流发电机或交流发电机（特殊情况）耦合。交流到交流：一种交流电源频率到另一种交流电源频率。DC to DC：一个电压等级的直流电源到另一个电压等级的直流电源。固定交流电压至可变交流电压。单相交流电转三相交流电。创建或平衡三相直流系统。

MG集的应用

电动发电机组的应用如下所列。

电动发电机组用于消除电源瞬变。该装置可以平稳地切断主电源。它可以代替半导体器件用于相同的应用。与现代半导体器件相比，该装置可以在短时间内处理大过载。

MG套装的优点和缺点

优点

以下是 MG 套件的一些优点。

它是一种自启动装置。也可用作功率因数改善装置。设计简单、可靠。使用 MG 套件可以实现多种直流电压调节。电动发电机组不存在反极性和闪络的风险。发电机的直流输出是恒定的，不会受到电机交流电源电压变化的影响。如果电动机和连接到发电机的负载的电源电压变化足够大，则同步过程可能会丢失。通过调节并联励磁调节器可以轻松控制直流输出。同步电机可以直接连接到电源电压，无需安装单独的变压器（对于旋转转换器来说这是必需的）。

缺点

使用电动发电机组有一些缺点，如下所列。

在电动发电机组中，使用了两台机器。因此，会发生一些与机器相关的损失。与其他技术相比，这些损失非常高。整个系统噪音很大，并且需要定期维护，因为它包含更多的旋转部件。在中断期间，机器会减慢速度。它可能会影响输出电压和频率。与旋转转换器相比，它既昂贵又重，并且占用更多的空间。效率明显低于用于相同目的的其他设备。由于感应电机的功率因数较低，因此需要补偿。MG套件的主要缺点是它只能用于将交流电转换为直流电（即不能用于将直流电转换为交流电）。

“超级充电宝”机组上新！厦门抽水蓄能电站3号机组投产发电

厦门抽水蓄能电站1、2、3号机组均已投用。（通讯员 黄建榮 摄)

厦门抽水蓄能电站下水库。（通讯员 夏海滨 摄）

在15天试运行后，昨日，国网新源福建厦门抽水蓄能电站3号机组顺利实现投产发电。作为福建省重点项目及省内单机容量最大的抽水蓄能电站，3号机组的投运将对保障福建电网安全稳定运行、促进清洁能源消纳、推动新型电力系统构建发挥重要作用。

厦门抽水蓄能电站位于同安区汀溪镇，是福建电网中容量大、速度快的“超级充电宝”。电站安装4台35万千瓦可逆混流式水泵水轮发电电动机组，总装机容量140万千瓦。1号机组和2号机组分别于2023年10月4日、2024年1月4日投产发电。

厦门抽水蓄能电站在总结1、2号机组调试经验的基础上，聚焦“增强核心功能、提高核心竞争力”两个核心战略，不断优化3号机组安装调试方案，加强与福建电力调度控制中心的汇报沟通，充分做好电网负荷需求衔接，高效完成发电和抽水方向工况转换、背靠背拖动、双机甩负荷、双泵断电等试验项目。此次3号机组投运，将进一步提升福建电网新能源消纳能力，更好应对迎峰度夏的系统需求。

当前正值电站迈向机组全面投产的关键阶段，厦门抽水蓄能电站坚持一手抓机组安装调试，冲刺投产发电节点目标，一手抓电力安全生产，确保机组稳定可靠运行，提高电力保供能力。截至3月29日，该电站1号、2号、3号机组发电工况累计启动398次，发电量为38818.24万千瓦时；抽水工况累计启动380次，消纳新能源电量48845.95万千瓦时，有效缓解了福建电网的调峰压力，提高了新能源电量消纳水平。

目前，该电站4号机组的调试工作正在同步展开，计划上半年实现全面机组投产发电。

电站机组全部投运后，每年将为福建电网节约标煤22万吨，减少二氧化碳排放44万吨、二氧化硫约2927吨、氮氧化物1100吨，节能减排效益显著，助力实现碳达峰、碳中和目标。

（厦门日报记者 刘艳 通讯员 黄建榮）

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