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《直驅式風力發(fā)電機》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、word資料下載可編輯直驅式風力發(fā)電機組概述二極三相交流發(fā)電機轉速約每分鐘3000轉，四極三相交流發(fā)電機轉速約每分鐘1500轉，而風力機轉速較低，小型風力機轉速約每分鐘最多幾百轉，大中型風力機轉速約每分鐘幾十轉甚至十幾轉，必須通過齒輪箱增速才能帶動發(fā)電機以額定轉速旋轉。下圖是一臺采用齒輪箱增速的水平軸風力發(fā)電機組的結構示意圖。使用齒輪箱會降低風力機效率，齒輪箱是易損件，特別大功率高速齒輪箱磨損厲害、在風力機塔頂環(huán)境下維護保養(yǎng)都較困難。不用齒輪箱用風力機漿葉直接帶動發(fā)電機旋轉發(fā)電是可行的，這必須采用專用的低轉速發(fā)電機，稱之為直驅式風力發(fā)電機。近些年直驅式風力發(fā)電機已從小型風力發(fā)電機向大型風力發(fā)電
2、機應用發(fā)展，國內具有自主知識產權的2MW永磁直驅風力發(fā)電機已研制成功，據報道目前國外最大的風力發(fā)電機組已達7MW，是直驅式發(fā)電機組。低轉速發(fā)電機都是多極結構，水輪發(fā)電機就是低速多極發(fā)電機，風力機用的直驅式發(fā)電機也有類似原理構造，一種多極內轉子結構，只是要求在結構上更輕巧一些。專業(yè)技術資料word資料下載可編輯近些年高磁能永磁體技術發(fā)展很快，特別是稀土永磁材料釹鐵硼在直驅式發(fā)電機中得到廣泛應用。采用永磁體技術的直驅式發(fā)電機結構簡單、效率高。永磁直驅式發(fā)電機在結構上主要有軸向與盤式結構兩種，軸向結構又分為內轉子、外轉子等；盤式結構又分為中間轉子、中間定子、多盤式等；還有開始流行的雙凸極發(fā)電機與開關
3、磁阻發(fā)電機。下圖是一個內轉子直驅式風力發(fā)電機組的結構示意圖。其定子與普通三相交流發(fā)電機類似，轉子由多個永久磁鐵構成。外轉子永磁直驅式風力發(fā)電機的發(fā)電繞組在內定子上，繞組與普通三相交流發(fā)電機類似；轉子在定子外側，由多個永久磁鐵與外磁軛構成，外轉子與風輪輪轂安裝成一體，一同旋轉。本欄有對外轉子直驅式風力發(fā)電機的專門介紹，下圖是一個外轉子直驅式風力發(fā)電機組的結構示意圖。專業(yè)技術資料word資料下載可編輯盤式永磁直驅式風力發(fā)電機的定子與轉子都呈平面圓盤結構，定子與轉子軸向排列，有中間轉子、中間定子、多盤式等結構，本欄有對中間轉子與中間定子直驅式風力發(fā)電機的專門介紹，下圖是一個中間定子直驅式風力發(fā)電機組
4、的結構示意圖。還有一種半直驅發(fā)電機，結構也有上述幾種，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都較方便，成本相對低廉，故采用半直驅發(fā)電機加低速齒輪箱也是一種折中的方案。在永磁直驅式風力發(fā)電機的結構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)關系，這是因為當所有磁極與槽數(shù)整齊對應時，磁力線有最短磁路，轉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了永磁發(fā)電機的重要參數(shù)，采用分數(shù)槽設計就可以較好的減小起動阻力矩。另外分數(shù)槽設計還可以在同數(shù)目磁極下減少線槽數(shù)，降低制造難度。如何選好永磁發(fā)電機的極數(shù)與槽數(shù)是目
5、前正在研究中的新技術，方案也很多，本欄目就不作介紹了，在以下幾種永磁直驅式發(fā)電機的結構示例中仍采用整數(shù)槽。觀看中間定子直驅式風力發(fā)電機動畫請到以下網址：http://www.tudou.com/programs/view/0tGR1c-LhDg/=直驅式外轉子永磁風力發(fā)電機結構專業(yè)技術資料word資料下載可編輯外轉子電機的特點是定子在靠軸中間不動，轉子在外圍旋轉。在下圖中展示了內定子的構造，內定子由硅鋼片疊成，與常見的外定子相反，其線圈槽是開在鐵芯圓周的外側。內定子鐵芯通過定子的支撐體固定在底座上，在底座上有轉子軸承孔用來安裝外轉子的轉軸。在定子鐵芯的槽內嵌放著定子繞組，繞組是按三相規(guī)律分布，
6、與外定子繞組類似。專業(yè)技術資料word資料下載可編輯外轉子如同一個桶套在定子外側，由導磁良好的鐵質材料制成，在“桶”的內側固定有永久磁鐵做成的磁極，這種結構的優(yōu)點是磁極固定較容易，不會因為離心力而脫落。按多極發(fā)電機的原理，磁極的布置如下圖專業(yè)技術資料word資料下載可編輯從另一側看外轉子把外轉子轉軸安裝在定子機座的軸承上專業(yè)技術資料word資料下載可編輯這是安裝好的整機外觀圖在實際風力機制造中往往把外轉子磁軛直接與風輪輪轂（包括輪轂外罩）制成一體，使結構更緊湊。直驅永磁中間定子盤式風力發(fā)電機結構專業(yè)技術資料word資料下載可編輯直驅永磁盤式風力發(fā)電機的定子與轉子都呈平面圓盤結構，定子與轉子軸向
7、交替排列，這里介紹中間定子盤式發(fā)電機。下圖是一個盤式定子。由于盤式發(fā)電機通過定子繞組的的磁力線是軸向走向，在電機旋轉時是繞軸運行的，所以定子的硅鋼片是繞制的，在兩側有繞組的嵌線槽。在定子線槽內分布著定子繞組，按三相布置連接。定子鐵芯固定在機座的支架上專業(yè)技術資料word資料下載可編輯盤式轉子由磁軛與永久磁鐵組成，下圖為左面轉子圖下圖為磁極的分布圖專業(yè)技術資料word資料下載可編輯右面轉子結構與左面
