直驱式风力发电机
直驱式风力发电机( Direct-driven Wind Turbine
Generators )直驱式风力发电机,是一种由风力直接驱动发 电
机,亦称无齿轮风力发动机,这种发电机采用多极电机与 叶轮直接连接进行驱动的方式,免去齿轮箱这一传统部件。 由于齿轮箱是目前在兆瓦级风力发电机中属易过载和过早 损坏率较高的部件, 因此,没有齿轮箱的直驱式风力发动机, 具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降 低运行维护成本等诸多优点。
直驱式(无齿轮)风力发电机始于 20 多年前,由于 电气
技术和成本等原因, 发展较慢。 随着近几年技术的发展, 其优势才逐渐凸现。德国、美国、丹麦都是在该技术领域发 展较为领先的国家,其中德国西门子公司开发的(直驱式) 无齿轮同步发电机安装在世界最大的挪威风力发电场,最高 效率达 98% 。
1997 年的风机市场上出现了兼具无齿轮、变速变桨距 等特
征的风力发电机 ,这些高产能、 运行维护成本低的先进机 型有
E-33 、E-48 、E-70 等型号,容量从 330 千瓦至 2 兆瓦, 由
德国 ENERCONGmbH 公司制造,它们的研制始于 1992 年。 2000 年,瑞典 ABB 公司成功研制了 3 兆瓦的巨型可变 速风力发电机
组,其中包括永磁式转子结构的高压风力发电 机 Wind
former ,容量 3 兆瓦、高约 70 米、风扇直径约 90 米。2003
年,在 Okinawa 电力公司开始运行的 MWT-S2000 型风力发电机,是日本三菱重工首度完全自行制造的 2 兆瓦 级风机,采用小尺寸的变速无齿轮永磁同步电机,新型轻质 叶片。
目前, 国内多家企业也开始进军直驱式风力发电机领
域,湘潭电机集团与日本原弘产株式会社合资组建的湖南湘 电风能有限公司, 2 兆瓦直驱式永磁风力发电整机机组已试 车成功;广西银河艾万迪斯风力发电有限公司与德国 AVAVTIS 公司联合推出的 2.5 兆瓦直驱变桨风力发电也将 于 2008 年二季度完成样机;具有自主知识产权的金凤 科技股份公司、哈尔滨九州电气公司也分别研制出 1.5 兆瓦 直驱式风力发电机。
在I类风场,一台典型的1.5MW风力发电机组的风轮直径为
70 米,其扫风面积约为 3846 平方米,风轮面积将决定风机 可以
从风中获取多少能量,根据贝茨理论( Betz's Law ),风 力发电机从风中吸收的功率与扫风面积成正比,而面积与直 径成平方关系,所以风轮直径增加 1 倍,吸收能量将增至 4 倍。来源 :风能百科