風力直驅(qū)永磁發(fā)電機

1、成員：杜鵬娟成員：杜鵬娟24葉雪萍葉雪萍23陸青華陸青華25朱海艷朱海艷27尚麗尚麗19LOGO一、概況直驅(qū)式風力發(fā)電機，是一種由風輪直接驅(qū)動發(fā)電機的風直驅(qū)式風力發(fā)電機，是一種由風輪直接驅(qū)動發(fā)電機的風力發(fā)電機組，亦稱無齒輪風力發(fā)電機組，這種風力發(fā)電機力發(fā)電機組，亦稱無齒輪風力發(fā)電機組，這種風力發(fā)電機采用多極發(fā)電機與風輪直接連接進行驅(qū)動的方式，免去了采用多極發(fā)電機與風輪直接連接進行驅(qū)動的方式，免去了齒輪箱這一傳統(tǒng)部件。由于目前在某些兆瓦級風力發(fā)電機齒輪箱這一傳統(tǒng)部件。由于目前在某些兆瓦級風力發(fā)電機組中齒輪箱是容易過載和損壞率較高的部件，而無齒輪箱組中齒輪箱是容易過載和損壞率較高的部件，而無齒輪箱

2、的直驅(qū)方式能有效地減少由于齒輪箱磨損問題而造成的機的直驅(qū)方式能有效地減少由于齒輪箱磨損問題而造成的機組故障，可有效提高系統(tǒng)運行的可靠性和壽命，減少維護組故障，可有效提高系統(tǒng)運行的可靠性和壽命，減少維護成本，因而得到了市場青睞。此外，直驅(qū)式風電系統(tǒng)主要成本，因而得到了市場青睞。此外，直驅(qū)式風電系統(tǒng)主要采用全功率變流技術(shù)，該技術(shù)可使風輪和發(fā)電機的調(diào)速范采用全功率變流技術(shù)，該技術(shù)可使風輪和發(fā)電機的調(diào)速范圍擴展到圍擴展到0 %0 %150% 150% 的額定轉(zhuǎn)速，提高了風能利用范圍。的額定轉(zhuǎn)速，提高了風能利用范圍。且全功率變流技術(shù)對低電壓穿越技術(shù)有很好的解決途徑，且全功率變流技術(shù)對低電壓穿越技術(shù)有很好

3、的解決途徑，為直驅(qū)式風力發(fā)電機進一步發(fā)展增加了優(yōu)勢。為直驅(qū)式風力發(fā)電機進一步發(fā)展增加了優(yōu)勢。二、直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組特點二、直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組特點直驅(qū)永磁風力發(fā)電機有以下幾個方面優(yōu)點：直驅(qū)永磁風力發(fā)電機有以下幾個方面優(yōu)點：優(yōu)點：優(yōu)點：1 1. .發(fā)電效率高：發(fā)電效率高：直驅(qū)式風力發(fā)電機組沒有齒輪箱，減少了直驅(qū)式風力發(fā)電機組沒有齒輪箱，減少了傳動損耗，提高了發(fā)電效率，尤其是在低風速環(huán)境下，效果傳動損耗，提高了發(fā)電效率，尤其是在低風速環(huán)境下，效果更加顯著。更加顯著。2 2. .可靠性高：可靠性高：齒輪箱是風力發(fā)電機組運行出現(xiàn)故障頻率較齒輪箱是風力發(fā)電機組運行出現(xiàn)故障頻率較高的部件，直驅(qū)技術(shù)省去了

4、齒輪箱及其附件，簡化了傳動結(jié)高的部件，直驅(qū)技術(shù)省去了齒輪箱及其附件，簡化了傳動結(jié)構(gòu)，提高了機組的可靠性。同時，機組在低轉(zhuǎn)速下運行，旋構(gòu)，提高了機組的可靠性。同時，機組在低轉(zhuǎn)速下運行，旋轉(zhuǎn)部件較少，可靠性更高。轉(zhuǎn)部件較少，可靠性更高。 3 3. .運行及維護成本低：運行及維護成本低：采用無齒輪直驅(qū)技術(shù)可減少風采用無齒輪直驅(qū)技術(shù)可減少風力發(fā)電機組零部件數(shù)量，避免齒輪箱油的定期更換，降力發(fā)電機組零部件數(shù)量，避免齒輪箱油的定期更換，降低了運行維護成本。低了運行維護成本。 4 4. .電網(wǎng)接入性能優(yōu)異：電網(wǎng)接入性能優(yōu)異：直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組的低電直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組的低電壓穿越使得電網(wǎng)并網(wǎng)點電壓跌落時，

5、風力發(fā)電機組能夠壓穿越使得電網(wǎng)并網(wǎng)點電壓跌落時，風力發(fā)電機組能夠在一定電壓跌落的范圍內(nèi)不間斷并網(wǎng)運行，從而維持電在一定電壓跌落的范圍內(nèi)不間斷并網(wǎng)運行，從而維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。網(wǎng)的穩(wěn)定運行。4 直驅(qū)型風力發(fā)電機組沒有齒輪箱，低速風輪直接直驅(qū)型風力發(fā)電機組沒有齒輪箱，低速風輪直接與發(fā)電機相連接，各種有害沖擊載荷也全部由發(fā)電機與發(fā)電機相連接，各種有害沖擊載荷也全部由發(fā)電機系統(tǒng)承受，對發(fā)電機要求很高。同時，為了提高發(fā)電系統(tǒng)承受，對發(fā)電機要求很高。同時，為了提高發(fā)電效率，發(fā)電機的極數(shù)非常大，通常在效率，發(fā)電機的極數(shù)非常大，通常在100100極左右，發(fā)電極左右，發(fā)電機的結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，體積龐大，需要進行

6、整機吊機的結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，體積龐大，需要進行整機吊裝維護。且永磁材料及稀土的使用增加了一些不確定裝維護。且永磁材料及稀土的使用增加了一些不確定因素。因素。 三、永磁直驅(qū)風機的原理三、永磁直驅(qū)風機的原理 發(fā)電的基本原理都是一個，就是導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電勢差，進而產(chǎn)生定向電流。 永磁直驅(qū)機組和傳統(tǒng)機組不同的是不需要使用電勵磁，時直接通過永磁磁鋼建立磁場用于發(fā)電，這樣的機組效率更高，相對結(jié)構(gòu)也比較簡單.500W 500W 永磁直驅(qū)永磁直驅(qū)風力風力發(fā)電機發(fā)電機，稀土，稀土發(fā)電機發(fā)電機加工定制加工定制: : 是是 | | 品牌品牌: : 乃爾乃爾 | | 型號型號: NE-500 : NE-500 |

7、 | 額定功率額定功率: 500 | : 500 | 輸出電壓輸出電壓: 12: 12四、永磁同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)四、永磁同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)永磁同步發(fā)電機從結(jié)構(gòu)上分有外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子之分。永磁同步發(fā)電機從結(jié)構(gòu)上分有外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子之分。（1 1）內(nèi)轉(zhuǎn)子型一種常規(guī)發(fā)電機布置形式。永磁體在轉(zhuǎn)子上，風輪驅(qū)動發(fā)）內(nèi)轉(zhuǎn)子型一種常規(guī)發(fā)電機布置形式。永磁體在轉(zhuǎn)子上，風輪驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子，定子為電樞繞組。電機轉(zhuǎn)子，定子為電樞繞組。特點特點: :電樞繞組及鐵心通風條件好，溫度低，外徑尺寸小，易于運輸。電樞繞組及鐵心通風條件好，溫度低，外徑尺寸小，易于運輸。（2 2）外轉(zhuǎn)子型定子固定在發(fā)電機的中心，外轉(zhuǎn)子繞著定子旋轉(zhuǎn)。永磁體）外

8、轉(zhuǎn)子型定子固定在發(fā)電機的中心，外轉(zhuǎn)子繞著定子旋轉(zhuǎn)。永磁體沿圓周徑向均勻安放在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)，外轉(zhuǎn)子暴露在空氣中，磁體通沿圓周徑向均勻安放在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)，外轉(zhuǎn)子暴露在空氣中，磁體通風散熱條件好。風散熱條件好。優(yōu)點：優(yōu)點：永磁體易于安裝固定永磁體易于安裝固定缺點：缺點：對電樞鐵心和繞組通風不利，永磁轉(zhuǎn)子直徑大，大件運輸困難。對電樞鐵心和繞組通風不利，永磁轉(zhuǎn)子直徑大，大件運輸困難。直驅(qū)型發(fā)電機1. 1. 低速永磁直驅(qū)發(fā)電機的特點低速永磁直驅(qū)發(fā)電機的特點（1 1）發(fā)電機的極對數(shù)多）發(fā)電機的極對數(shù)多 p=60f/np=60f/n（2 2）轉(zhuǎn)子采用永久磁鐵轉(zhuǎn)子使用多極永磁體勵磁。轉(zhuǎn)子上）轉(zhuǎn)子采用永久磁鐵轉(zhuǎn)子使用多極永磁體勵磁。轉(zhuǎn)子上沒有沒有 勵磁繞組，無銅損耗，效率高。勵磁繞組，無銅損耗，效率高。（3 3）定子繞組通過全功率變流器接入電網(wǎng)，實現(xiàn)變速恒頻）定子繞組通過全功率變流器接入電網(wǎng)，實現(xiàn)變速恒頻五、直驅(qū)永磁電機的發(fā)展五、直驅(qū)永磁電機的發(fā)展 直驅(qū)永磁電機概念可能追朔到一個世紀前，可一直難于實施，直到最近幾十年。 直驅(qū)永磁電機技術(shù)的實現(xiàn)得利于兩項主要技術(shù)發(fā)展 1 即第三代永磁材料，尤其是釹鐵硼，超高磁能積使得可