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。
一种专门为风力机设计制造的低转速发电机可以用风轮直接驱动,这种发电机是一种多极发电机,而且多用永久磁体励磁。在“直驱式风力发电机”栏目里介绍了几种常用的直驱风力发电机,本节就一个直驱式风力发电机模型介绍其机舱设备的布置。本模型参考一些典型的直驱式风力发电机产品图片绘制,图片仅是主要设备安装布局示意图。
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。图1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。 |