直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)（Direct-driven Wind Turbine Generators），是一種由風(fēng)力直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)，亦稱無齒輪風(fēng)力發(fā)動機(jī)，這種發(fā)電機(jī)采用多極電機(jī)與葉輪直接連接進(jìn)行驅(qū)動的方式，免去齒輪箱這一傳統(tǒng)部件。由于齒輪箱是目前在兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)中屬易過載和過早損壞率較高的部件，因此，沒有齒輪箱的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)動機(jī)，具備低風(fēng)速時高效率、低噪音、高壽命、減小機(jī)組體積、降低運(yùn)行維護(hù)成本等諸多優(yōu)點(diǎn)。
直驅(qū)式（無齒輪）風(fēng)力發(fā)電機(jī)始于20多年前，由于電氣技術(shù)和成本等原因，發(fā)展較慢。隨著近幾年技術(shù)的發(fā)展，其優(yōu)勢才逐漸凸現(xiàn)。德國、美國、丹麥都是在該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較為領(lǐng)先的國家，其中德國西門子公司開發(fā)的（直驅(qū)式）無齒輪同步發(fā)電機(jī)安裝在世界最大的挪威風(fēng)力發(fā)電場，最高效率達(dá)98%。
1997年的風(fēng)機(jī)市場上出現(xiàn)了兼具無齒輪、變速變槳距等特征的風(fēng)力發(fā)電機(jī),這些高產(chǎn)能、運(yùn)行維護(hù)成本低的先進(jìn)機(jī)型有E-33、E-48、E-70等型號，容量從330千瓦至2兆瓦，由德國ENERCONGmbH公司制造，它們的研制始于1992年。2000年，瑞典ABB公司成功研制了3兆瓦的巨型可變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中包括永磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的高壓風(fēng)力發(fā)電機(jī)Wind former，容量3兆瓦、高約70米、風(fēng)扇直徑約90米。2003年，在Okinawa電力公司開始運(yùn)行的MWT-S2000型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是日本三菱重工首度完全自行制造的2兆瓦級風(fēng)機(jī)，采用小尺寸的變速無齒輪永磁同步電機(jī)，新型輕質(zhì)葉片。
目前，國內(nèi)多家企業(yè)也開始進(jìn)軍直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，湘潭電機(jī)集團(tuán)與日本原弘產(chǎn)株式會社合資組建的湖南湘電風(fēng)能有限公司，2兆瓦直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電整機(jī)機(jī)組已試車成功；廣西銀河艾萬迪斯風(fēng)力發(fā)電有限公司與德國AVAVTIS公司聯(lián)合推出的2.5兆瓦直驅(qū)變槳風(fēng)力發(fā)電也將于2008年二季度完成樣機(jī)；具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新疆金鳳科技股份公司、哈爾濱九州電氣公司也分別研制出1.5兆瓦直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
編輯本段直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組特點(diǎn)
直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)有以下幾個方面優(yōu)點(diǎn)[1]：
1.發(fā)電效率高：直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)速環(huán)境下，效果更加顯著。
2.可靠性高：齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)故障頻率較高的部件，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(jī)組的可靠性。同時，機(jī)組在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)部件較少，可靠性更高。
3.運(yùn)行及維護(hù)成本低：采用無齒輪直驅(qū)技術(shù)可減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)組零部件數(shù)量，避免齒輪箱油的定期更換，降低了運(yùn)行維護(hù)成本。
4.電網(wǎng)接入性能優(yōu)異：直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低電壓穿越使得電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠在一定電壓跌落的范圍內(nèi)不間斷并網(wǎng)運(yùn)行，從而維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組沒有齒輪箱，低速風(fēng)輪直接與發(fā)電機(jī)相連接，各種有害沖擊載荷也全部由發(fā)電機(jī)系統(tǒng)承受，對發(fā)電機(jī)要求很高。同時，為了提高發(fā)電效率，發(fā)電機(jī)的極數(shù)非常大，通常在100極左右，發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，體積龐大，需要進(jìn)行整機(jī)吊裝維護(hù)。且永磁材料及稀土的使用增加了一些不確定因素。
湘潭電機(jī)股份有限公司關(guān)于新產(chǎn)品研制情況的公告
本公司董事會及全體董事保證本公告內(nèi)容不存在任何虛假記載、誤導(dǎo)性陳述或者重大遺漏，并對其內(nèi)容的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性承擔(dān)個別及連帶責(zé)任。
今年以來
相關(guān)公司股票走勢
湘電股份9.58+0.121.27%，由于稀土價格的暴漲，制約了公司直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的批量生產(chǎn)，為了應(yīng)對市場變化，公司迅速作出了研發(fā)電勵磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)新產(chǎn)品的決定。近日，湘潭電機(jī)股份有限公司首臺電勵磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)型試驗(yàn)在國家風(fēng)力發(fā)電機(jī)試驗(yàn)中心試驗(yàn)成功，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均達(dá)到設(shè)計要求,這標(biāo)志著公司在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域又一重大結(jié)構(gòu)性突破。
特此公告！
湘潭電機(jī)股份有限公司董事會
二O 一一年九月二十九日
國內(nèi)首臺5兆瓦永磁直驅(qū)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)湘潭下線
系我國自主研發(fā)生產(chǎn)的首臺單臺功率最大的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)
與歐洲同類產(chǎn)品相比，具有明顯優(yōu)勢，2011年批量供應(yīng)國內(nèi)外市場
本報10月21日訊 （記者 陳亞靜）今天上午，國內(nèi)首臺5兆瓦永磁直驅(qū)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)下線暨海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與檢測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室授牌儀式在湘潭電機(jī)股份有限公司（以下簡稱湘電）舉行，這是我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑，也標(biāo)志著湖南在大型風(fēng)電裝備制造領(lǐng)域已經(jīng)躋身世界前列。省委書記、省人大常委會主任周強(qiáng)宣布下線。
原國家航天航空工業(yè)部部長林崇棠，原國家機(jī)械工業(yè)部部長包敘定，全國人大原副秘書長王宋大，國家科技部副部長曹健林，省委常委、省委秘書長楊泰波，老同志范多富出席儀式。
上午11時，隨著風(fēng)機(jī)輕快地開始旋轉(zhuǎn)，電子屏幕上的數(shù)字歡快地跳動起來，當(dāng)顯示輸出功率測試數(shù)據(jù)達(dá)到5.125兆瓦時，湘電風(fēng)力發(fā)電車間內(nèi)歡呼聲震天，我國首臺5兆瓦永磁直驅(qū)海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)成功下線！這也是我國自主研發(fā)生產(chǎn)的首臺單臺功率最大的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，擁有13項(xiàng)專利，5項(xiàng)注冊商標(biāo)。它的研制成功，標(biāo)志著我國大型風(fēng)電裝備國產(chǎn)化取得了又一重大突破。
風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，促使發(fā)電機(jī)發(fā)電，而海上風(fēng)電機(jī)組因?yàn)樘厥獾墓ぷ鳝h(huán)境，需要長期經(jīng)受風(fēng)浪侵襲，研發(fā)中一直面臨著運(yùn)輸安裝、防腐防潮、維護(hù)保養(yǎng)等諸多難關(guān)。此次下線的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，針對復(fù)雜海洋環(huán)境專門研發(fā)，攻克了海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)集成技術(shù)、冷卻系統(tǒng)及防腐防潮設(shè)計技術(shù)、復(fù)合材料葉片等技術(shù)難題，具有發(fā)電效率更高、結(jié)構(gòu)更加緊湊、磁鋼抗氧化性能更高等特點(diǎn)，與歐洲已在試運(yùn)行的同功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組比較，具有結(jié)構(gòu)更簡單、運(yùn)行更可靠、單位功率對應(yīng)質(zhì)量最輕、便于維護(hù)等顯著優(yōu)勢。
今年年底，新下線的發(fā)電機(jī)將率先在中國和歐洲各安裝運(yùn)行一臺，2011年開始批量供應(yīng)國內(nèi)外市場。據(jù)湘電董事長周建雄介紹，5兆瓦發(fā)電機(jī)配備的葉輪直徑達(dá)115米，輪轂高達(dá)85米，猶如一個巨大的轉(zhuǎn)輪，在海上“圈”風(fēng)發(fā)電。
湘電集團(tuán)擁有74年研發(fā)制造海上機(jī)電裝備的歷史，已經(jīng)建立了較為完備的海洋裝備技術(shù)研發(fā)人才隊(duì)伍和技術(shù)驗(yàn)證平臺。儀式上，國家科技部授予湘電“海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與檢測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”牌匾。曹健林表示，此次將國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)在湖南，是希望進(jìn)一步發(fā)揮湘電作為全國風(fēng)電裝備領(lǐng)軍企業(yè)的優(yōu)勢，瞄準(zhǔn)世界風(fēng)電裝備技術(shù)的發(fā)展前沿，重點(diǎn)研究解決風(fēng)力發(fā)電共性關(guān)鍵技術(shù)難題，推動和促進(jìn)我國民族裝備工業(yè)的發(fā)展，滿足國家新能源開發(fā)建設(shè)的巨大需求。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的直驅(qū)永磁技術(shù)有何優(yōu)缺點(diǎn)？
直驅(qū)技術(shù)目前并不成熟，主要問題集中在變槳和變流上，機(jī)械問題主要在發(fā)電機(jī)軸承。直驅(qū)坐的越大 發(fā)電機(jī)也越大 不方便運(yùn)輸和吊裝。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)也在逐步的永磁化。采用永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，不僅可以提高發(fā)電機(jī)的效率，而且能在增大電機(jī)容量的同時，減少體積，并且因?yàn)榘l(fā)電機(jī)采用了永磁結(jié)構(gòu)，省去了電刷和集電環(huán)等易耗機(jī)械部件，提高了系統(tǒng)的可靠性，這也是風(fēng)電發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢之一。
風(fēng)力機(jī)的直驅(qū)化也是當(dāng)前的一個熱點(diǎn)趨勢。目前大多風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)電機(jī)與風(fēng)輪并不是直接相連，而是通過變速齒輪相連，這種機(jī)械裝置不僅降低了系統(tǒng)的效率，增加了系統(tǒng)的成本，而且容易出現(xiàn)故障，是風(fēng)力發(fā)電急需解決的瓶頸問題。直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以直接與風(fēng)輪相連，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時增大了電機(jī)的體積和設(shè)計制造以及控制的難度。直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是采用風(fēng)輪直接驅(qū)動多極低速永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)電，通過功率變換電路將電能轉(zhuǎn)換后并入電網(wǎng)，相對于雙饋型發(fā)電系統(tǒng)，直驅(qū)式發(fā)電機(jī)采用較多的極對數(shù)，使得在轉(zhuǎn)速較低時，發(fā)電機(jī)定子電壓輸出頻率仍然比較高，完全可以在電機(jī)的額定等級下工作，并且其定子輸出電壓通過變流器后再和電網(wǎng)相接，定子頻率變化并不會影響電網(wǎng)頻率。在直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)與發(fā)電機(jī)直接耦合，省去了傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的國內(nèi)難以自主生產(chǎn)且故障率較高的齒輪箱這一部件，減少了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作，并且降低了噪音。另外其不需要電勵磁裝置，具有重量輕、效率高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。
熱門產(chǎn)品：高效電機(jī) 高壓電機(jī) 低壓電機(jī) 變頻電機(jī) 防爆電機(jī) 同步電機(jī) 直流電機(jī) 電機(jī)配件 電機(jī)維修 水泵配件 電機(jī)節(jié)能改造
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