直驱式水平轴风力发电机.ppt

风力发电机的安装与调试,窦建中6014,直驱式水平轴风力发电机,Direct Drive Wind Turbine,风力机转速都较低，小型风力机转速每分钟最多几百转，大中型风力机转速约每分钟几十转甚至十几转，在“机舱设备与塔架”一节中介绍用齿轮箱增速来带动发电机。但齿轮箱会降低风力机效率，齿轮箱是易损件，特别大功率高速齿轮箱磨损厉害、在风力机塔顶环境下维护保养都较困难。,直驱式水平轴风力发电机,直驱式风力机没有齿轮箱，故机舱内主要设备就是发电机了，直驱式发电机由于极数很多，直径较大。模型采用标准的内转子结构，是内转子直驱风力发电机，是径向气隙磁通。在定子铁芯上嵌有三相绕组，发电机是固定在机座的机架上。,直驱式水平轴风力发电机,下图展示了机舱内的基础设施，用来安装发电机的机座通过偏航轴承安装在塔架上，机座通过偏航电机推动旋转。机座上有用来固定发电机定子的机架，有安装发电机转子与风轮的转轴。,直驱式水平轴风力发电机,直驱式水平轴风力发电机,机舱内有偏航装置、定子机架与转子主轴,把绕好线圈的定子安装在机座的机架上，为显示转子结构将定子剖去一部分，见下图,直驱式水平轴风力发电机,直驱式水平轴风力发电机,机座的机架上安装定子铁芯与三相绕组,把装有永久磁极的内转子安装在机座的转轴上，见下图,直驱式水平轴风力发电机,直驱式水平轴风力发电机,安装有定子与永磁转子的机舱,把装有叶片的轮毂也安装在机座的转轴上，并且与转子固定连接，风轮与转子同步旋转，再安装好轮毂罩，见下图,直驱式水平轴风力发电机,直驱式水平轴风力发电机,直驱式永磁风力发电机基本结构图之一,这就是一个直驱式永磁风力发电机的基本结构，下图是该风力发电机的另一个角度的视图。,直驱式水平轴风力发电机,直驱式水平轴风力发电机,直驱式永磁风力发电机基本结构图之二,直驱式水平轴风力发电机,为提高风力发电机的效率，直驱式风力发电机都是应用在变速方式，通过变桨调节转速以获得最大的风能利用系数。但发电机不断变化的转速使得发出的交流电频率不断变化，为了使发出的电能输入电网，必须输出稳定的50Hz交流电，这就需要交-直-交变流器把发电机输出的电能转换为稳定的50Hz交流电。,直驱式水平轴风力发电机,由于变流器必须把发电机输出的全部电能都进行转换，所以变流器的容量必须大于发电机的功率，称之为全功率变流器。全功率变流器价格非常昂贵，这也是直驱式风力发电机的缺点之一，好在现在高压大功率器件价格逐渐降低，有利于直驱式风力发电机的推广应用。,直驱式水平轴风力发电机,