直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機

1、直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組概述直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組概述二極三相交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速約每分鐘3000轉(zhuǎn)，四極三相交流發(fā)電機轉(zhuǎn)速約每分鐘1500轉(zhuǎn)，而風(fēng)力機轉(zhuǎn)速較低，小型風(fēng)力機轉(zhuǎn)速約每分鐘最多幾百轉(zhuǎn)，大中型風(fēng)力機轉(zhuǎn)速約每分鐘幾十轉(zhuǎn)甚至十幾轉(zhuǎn)，必須通過齒輪箱增速才能帶動發(fā)電機以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。下圖是一臺采用齒輪箱增速的水平軸風(fēng)力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖。使用齒輪箱會降低風(fēng)力機效率，齒輪箱是易損件，特別大功率高速齒輪箱磨損厲害、在風(fēng)力機塔頂環(huán)境下維護(hù)保養(yǎng)都較困難。不

2、用齒輪箱用風(fēng)力機漿葉直接帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電是可行的，這必須采用專用的低轉(zhuǎn)速發(fā)電機，稱之為直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機。近些年直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機已從小型風(fēng)力發(fā)電機向大型風(fēng)力發(fā)電機應(yīng)用發(fā)展，國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的2MW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機已研制成功，據(jù)報道目前國外最大的風(fēng)力發(fā)電機組已達(dá)7MW，是直驅(qū)式發(fā)電機組。低轉(zhuǎn)速發(fā)電機都是多極結(jié)構(gòu)，水輪發(fā)電機就是低速多極發(fā)電機，風(fēng)力機用的直驅(qū)式發(fā)電機也有類似原理構(gòu)造，一種多極內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，只是要求在結(jié)構(gòu)上更輕巧一些。近些

3、年高磁能永磁體技術(shù)發(fā)展很快，特別是稀土永磁材料釹鐵硼在直驅(qū)式發(fā)電機中得到廣泛應(yīng)用。采用永磁體技術(shù)的直驅(qū)式發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單、效率高。永磁直驅(qū)式發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上主要有軸向與盤式結(jié)構(gòu)兩種，軸向結(jié)構(gòu)又分為內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子等；盤式結(jié)構(gòu)又分為中間轉(zhuǎn)子、中間定盤式永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的定子與轉(zhuǎn)子都呈平面圓盤結(jié)構(gòu)，定子與轉(zhuǎn)子軸向排列，有中間轉(zhuǎn)子、中間定子、多盤式等結(jié)構(gòu)，本欄有對中間轉(zhuǎn)子與中間定子直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的專門介紹，下圖是一個中間定子直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組

4、的結(jié)構(gòu)示意圖。還有一種半直驅(qū)發(fā)電機，結(jié)構(gòu)也有上述幾種，只不過極數(shù)沒那么多而已，還需使用齒輪箱進(jìn)行少量增速，由于極數(shù)較少的發(fā)電機與增速不大的低速齒輪箱制造維護(hù)都較方便，成本相對低廉，故采用半直驅(qū)發(fā)電機加低速齒輪箱也是一種折中的方案。在永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)上還有一個重要的特點，那就是繞組的槽數(shù)與磁極數(shù)不成整數(shù)關(guān)系，這是因為當(dāng)所有磁極與槽數(shù)整齊對應(yīng)時，磁力線有最短磁路，轉(zhuǎn)子與定子間的強大吸引力會使發(fā)電機起動非常困難。所以起動阻力矩也就成