二：双馈异步发电的原理和条件

1：对双馈的诠释。

“双馈”是异步电机的一种运行方式，也是一个专用术语。其中的“馈”字，英语为“Fed”，在这里，汉语应该理解为电能“交换”，故双馈即是双端馈电。注意，“Fed”并不确指电能的交换方向（输出还是输入），所以，双馈既有双馈发电机，亦有双馈电动机。对于绕线转子的异步电机，除了定子必然和电源相联之外，转子也可以和电源相联，于是，当电机作为发电机时，称之为双馈异步发电机；反之作为电动机时，则称为双馈异步电动机，而只有一端和电源相联的普通电机则属于“单馈”。

还要指出，双馈发电或双馈电动均属于和外部电源的电能交换，因此，双馈（Double Fed）以及串级（Cascade Control）都应归属于外馈。

2：双馈异步发电的原理和条件。

双馈异步发电机的基本原理和普遍的异步发电机原理是一致的，所不同的是，双馈发电机的转子不是单纯地输入机械功率PM，还有和附加电源交换的电功率PK。这样做的目的何在？我们先从普通的异步发电机谈起。按照异步电机的原理，异步发电机的功率转换流程为

（转子功率P2→转子电磁功率Pem）—→（定子电磁功率Pem→定子电功率P1）

考虑到功率转换中的损耗，转子的功率P2必须大于转子的电磁功率Pem，即有

P2>Pem

这是能量守恒的体现，也是异步发电机的核心原理。发电机目的是将机械能转化为电能，所以，按理转子功率P2应该就是机械功率PM,但是问题出来了，根据电机学和力学原理，旋转电机的机械功率普遍表达为""

等于机械转矩TM和转速N的乘积；而异步电机的电磁功率表达为""

即为电磁转矩T和同步转速n1的乘积。同步转速是旋转磁场的转速，且""考虑到电机稳定运行必然遵循转矩平衡原理，也就是机械转矩和电磁转矩大小相等，方向相反，即T=TM

结果，在n<n1（亚同步）时，却是PM<Pem

或者P2<Pem 转子功率小于电磁功率，异步电机不但不能发电，反而是作电动机运行。

为了解决这个亚同步发电的问题，单凭转子的机械功率是不够的，为此，转子需要向附加电源“借助”一定的电功率，使得转子的功率为二者之和，即这样就可以满足的发电条件了。其功率转换流程为：

转子：PM→{（P2=PM+PK）→Pem}——→定子：{pem→p1}→电网

附加电源: pk→

但是要注意，转子将p2扣除损耗余下的电磁功率传输给定子，定子的发电功率p1中除了有用的机械功率pm之外，还有无用的附加电功率pk，理由是pk本身就是电功率，而且在pk由附加电源——发电机——主电源之间循环，不仅无谓，而且造成损耗，降低发电效率，显然是双馈发电的一大缺点。

双馈还有n>n1的超同步发电，此时机械功率PM可能过大于电磁功率Pem，为了避免过载而损坏发电机，转子要反过来向附加电源发电，其功率流程如下：

转子：PM→{P2→（P2-PK）→Pem}——→定子：{Pem→P1}→主电源

→PK——→附加电源

其余限于篇幅，读者不难自行分析。

对于笼型异步发电机，由于转子封闭（短路），所以转子只能单纯输入机械功率，电功率无法输入，所以其发电条件为PM>Pem，以及n>n1，只有在超同步时才能发电。显然，这个发电条件极大限制了笼型异步发电机的应用。