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1、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水平轴风力发电机第1页/共16页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直驱式水平轴风力发电机第2页/共16页下图展示了机舱
2、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第3页/共16页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机舱内有偏航装置、定子机架与转子主轴第4页/共16页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第5页/共16页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机座的机架上安装定子铁芯与三相绕组第6页/共
3、16页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第7页/共16页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安装有定子与永磁转子的机舱第8页/共16页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第9页/共16页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直驱式永磁风力发电机基本结构图之一第10页/共16页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
4、式水平轴风力发电机直驱式水平轴风力发电机第11页/共16页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永磁风力发电机基本结构图之二第12页/共16页直驱式水平轴风力发电机直驱式水平轴风力发电机第13页/共16页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直驱式水平轴风力发电机第14页/共16页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直驱式水平轴风力发电机第15页/共16页感谢您的观看！第16页/共16页