趙 祥 張新麗 張世福

（1.新疆金風(fēng)科技股份有限公司，烏魯木齊 830026；2.北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司，北京 100176）

1 國(guó)內(nèi)外大型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用

永磁同步發(fā)電機(jī)是用永磁體來(lái)代替普通同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)，為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁的一種發(fā)電機(jī)。由于永磁發(fā)電機(jī)自身無(wú)法調(diào)節(jié)勵(lì)磁，發(fā)電機(jī)端口電壓將隨著轉(zhuǎn)速而變化，因而早期永磁發(fā)電機(jī)往往與小功率的變流裝置配套應(yīng)用于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，但隨著永磁技術(shù)及大功率變流技術(shù)的提高，風(fēng)電新技術(shù)方案的出現(xiàn)，永磁發(fā)電機(jī)逐漸在大型風(fēng)力發(fā)電上得到了廣泛的應(yīng)用，并將成為未來(lái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一種趨勢(shì)。

2000年瑞典ABB公司研制成功了3MW-5MW的巨型可變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中發(fā)電機(jī)采用了低速多極的永磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的高壓風(fēng)力發(fā)電機(jī)Windformer，由于Windformer為風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可直接并網(wǎng)使用，具有容量大、效率高、運(yùn)行可靠及環(huán)保效果好等特點(diǎn)[1]。

2003年日本三菱重工完全自行制造的MWT-S2000型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上采用了2MW永磁同步電機(jī)，在Okinawa電力公司開(kāi)始運(yùn)行，是當(dāng)時(shí)商業(yè)化應(yīng)用的最大永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)[2-3]。

2005年德國(guó) Multibrid安裝了第一臺(tái) 5MW 風(fēng)機(jī)，M5000風(fēng)機(jī)由德國(guó)工程咨詢公司aerodyn設(shè)計(jì)，采用了單級(jí)齒輪箱和水冷式中速永磁同步發(fā)電機(jī)相結(jié)合的混合傳動(dòng)技術(shù)[2]，相比傳統(tǒng)三級(jí)齒輪箱的雙饋技術(shù)方案，大大簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了電能品質(zhì)，而相比直驅(qū)技術(shù)中采用的低速電機(jī)，中速電機(jī)的尺寸和重量也大為減小，從而為生產(chǎn)、運(yùn)輸和吊裝帶來(lái)了一系列的優(yōu)勢(shì)。

采用永磁電機(jī)的其他國(guó)外風(fēng)機(jī)廠商也為數(shù)眾多，如基于Multibrid授權(quán)，WinWind 的WWD1和WWD3 機(jī)型、Multibrid的5MW機(jī)型；采用帶三級(jí)齒輪箱的GE公司2.5XL系列的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)；Vensys的1.5MW及2.5MW直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)、Scanwind的3MW和3.5MW直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。

圖1 Multibrid公司5MW半直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)

圖2 Vestas公司3MW機(jī)組配套永磁發(fā)電機(jī)

圖3 Scanwind機(jī)組配套的永磁發(fā)電機(jī)

國(guó)內(nèi)目前能夠批量化生產(chǎn)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)僅有金風(fēng)科技和湘電風(fēng)能公司兩家風(fēng)電整機(jī)廠商。

Siemens機(jī)組的陸上風(fēng)電采用異步發(fā)電機(jī)+全功率變流，而海上風(fēng)電發(fā)電則采用直驅(qū)永磁和全功率變流的技術(shù)路線。Vestas 即將推出高速齒輪箱、永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)和全功率變流的3MW機(jī)組，未來(lái)的6MW機(jī)組公司官方宣稱為直驅(qū)機(jī)組。GE 2.5XL系列機(jī)組為高速齒輪箱、永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)和全功率變流機(jī)組，最近GE公司收購(gòu)了Scanwind 公司，其擁有3MW、3.5MW直驅(qū)永磁機(jī)組。GE公司計(jì)劃利用1.5MW機(jī)組成熟的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，把3MW直驅(qū)機(jī)組打造成為海上風(fēng)電的主力機(jī)型。Gamesa公司則推出了中速齒輪箱、永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)和全功率變流的4.5MW機(jī)組。從以上幾個(gè)國(guó)際主要風(fēng)力發(fā)電機(jī)廠商的最新技術(shù)路線來(lái)看，其共同的技術(shù)趨勢(shì)是永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)和全功率變流技術(shù)，將成為海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

2 不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)對(duì)比

目前風(fēng)電市場(chǎng)中，以三級(jí)齒輪箱加雙饋異步發(fā)電機(jī)為技術(shù)方案的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用最為廣泛。但隨著大功率器件的發(fā)展，大功率變流器的成本及技術(shù)瓶頸已逐漸打破，低速同步發(fā)電機(jī)配全功率整流器的直驅(qū)式結(jié)構(gòu)成為了風(fēng)力發(fā)電的另一個(gè)重要發(fā)展方向。永磁電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，尤其在船舶、風(fēng)機(jī)等這種對(duì)電機(jī)穩(wěn)定性要求高且維修不易的環(huán)境中具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因而低速永磁電機(jī)往往是直驅(qū)式結(jié)構(gòu)風(fēng)機(jī)用發(fā)電機(jī)的首選方案。

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)不斷大功率化，雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的機(jī)械故障率較高，穩(wěn)定性及電能品質(zhì)較差，同時(shí)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的低速同步電機(jī)尺寸偏大也增加了設(shè)計(jì)及運(yùn)行難度，因而將上述兩種方案相結(jié)合的第三種技術(shù)路線即齒輪箱加中高速同步電機(jī)的混合傳動(dòng)結(jié)構(gòu)風(fēng)機(jī)（基于Multibrid技術(shù)）異軍突起，而采用永磁同步發(fā)電機(jī)作為中高速等級(jí)的同步電機(jī)也是最優(yōu)的選擇。

除了上述三種最具代表的技術(shù)路線外，其他一些技術(shù)路線不再在此贅述，下面僅對(duì)風(fēng)力發(fā)電上最多采用這三種方式進(jìn)行分析。

（1）變速恒頻雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)

如圖4（a）所示，雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)機(jī)葉輪、三級(jí)齒輪箱、雙饋異步發(fā)電機(jī)、雙向PWM變流器等部件組成。雙饋機(jī)的定子與電網(wǎng)直接連接，而轉(zhuǎn)子通過(guò)滑環(huán)與變頻器連接到電網(wǎng)中，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流，可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率和有功功率的調(diào)節(jié)。由于該發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子都有外接電源并與之實(shí)現(xiàn)能量交換，因而稱為雙饋發(fā)電機(jī)[4]。

雙饋式異步發(fā)電機(jī)具有技術(shù)成熟、風(fēng)機(jī)廠商進(jìn)入的門(mén)檻低、制造成本低、非全功率變流器容量小等優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)也具有運(yùn)行范圍較窄、轉(zhuǎn)子滑環(huán)部分容易磨損、齒輪箱機(jī)械部件故障率高維護(hù)量大、對(duì)電力品質(zhì)相對(duì)較差等不足[5]。這種齒輪箱加常規(guī)電機(jī)的傳統(tǒng)技術(shù)路線，將有可能在即將到來(lái)的新一輪風(fēng)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新中被新的技術(shù)方案所取代[2]。

（2）直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)

直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)機(jī)葉輪、多極低速同步發(fā)電機(jī)、全功率變流器等。風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)主要靠變流器對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)。由于此類發(fā)電機(jī)組中風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)直接連接，而不使用齒輪箱即“直接驅(qū)動(dòng)”的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，因而被稱為直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)[6]。

與雙饋式風(fēng)機(jī)不同，此風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的輸出功率通過(guò)全功率變流器輸送到電網(wǎng)中而與電網(wǎng)徹底隔開(kāi)，電能品質(zhì)優(yōu)越；同時(shí)直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組省去了故障率高的齒輪箱，傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可靠性增加，維護(hù)性好；由于低負(fù)荷下能發(fā)出更多的電能，又使其具有較高的效率[2]。

圖4 三種風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖

（3）混合傳動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)

混合傳動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括風(fēng)機(jī)葉輪、齒輪箱、中高速發(fā)電機(jī)及全功率變流裝置。風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速經(jīng)齒輪箱后被升高至 100～2000r/min的中高速等級(jí)，再與中高速等級(jí)發(fā)電機(jī)相連，發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率通過(guò)全功率變流器后并網(wǎng)運(yùn)行。

相比三級(jí)齒輪箱的雙饋方案，此種技術(shù)方案可將傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，可靠性高，電能品質(zhì)優(yōu)越；相比帶低速發(fā)電機(jī)的直驅(qū)方案，其發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高，尺寸重量大幅降低，制造難度降低，運(yùn)行穩(wěn)定性也有所提高。

在這種方案下，理論上可選用永磁同步發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)作為發(fā)電設(shè)備，但由于永磁電機(jī)具備前述的優(yōu)越性，目前采用這種技術(shù)路線的Multibrid和Winwind兩家公司都無(wú)一例外選用了永磁發(fā)電機(jī)。

（4）對(duì)比關(guān)系

根據(jù)上述分析，對(duì)各種性能指標(biāo)進(jìn)行總結(jié)，并列在表1中。

表1 三種技術(shù)路線的指標(biāo)對(duì)比

可以看出，雙饋機(jī)組雖然技術(shù)門(mén)檻低，價(jià)格便宜，但在電能品質(zhì)、維護(hù)性和穩(wěn)定性都不及其他兩種方案；制約直驅(qū)機(jī)組的主要方面是發(fā)電機(jī)尺寸重量過(guò)大，也帶來(lái)了機(jī)艙與塔架的設(shè)計(jì)與制造難度，并隨著功率的增大難度加?。欢旌蟼鲃?dòng)雖然在維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)性居中，但其中速電機(jī)尺寸相對(duì)較小，機(jī)艙內(nèi)部更加緊湊，相應(yīng)零部件設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)單，在未來(lái)更大功率風(fēng)機(jī)應(yīng)用上將具有顯著優(yōu)勢(shì)。

3 大型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)

（1）電機(jī)設(shè)計(jì)難點(diǎn)

永磁體是永磁電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，同時(shí)它也是磁路的組成部分之一。由于不同型號(hào)永磁體的內(nèi)在磁性能差異較大、磁路結(jié)構(gòu)形式多樣、漏磁路復(fù)雜且漏磁比例較大、同時(shí)還要考慮故障下的過(guò)流沖擊及正常運(yùn)行時(shí)工作溫度帶來(lái)的永磁退磁問(wèn)題等，都使永磁發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)變得異常復(fù)雜。而永磁體材料中含有大量的稀有金屬，如果永磁材料用得過(guò)多會(huì)造成成本的增加，過(guò)少又達(dá)不到使用要求，因而兼顧經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性也是方案設(shè)計(jì)的重要考核目標(biāo)之一[7-8]。

除了合理的磁路設(shè)計(jì)，還要考慮如何確切地計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)的起動(dòng)阻力矩并采取措施予以降低，如果起動(dòng)阻力矩小，發(fā)電機(jī)在較低風(fēng)速時(shí)便能起動(dòng)發(fā)電，就可以更加有效地利用資源，提高發(fā)電性能。

在開(kāi)發(fā)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)，電機(jī)的溫升也是電機(jī)設(shè)計(jì)的主要關(guān)鍵點(diǎn)。由于永磁電機(jī)運(yùn)行在風(fēng)機(jī)上，空間狹小，散熱性能較差，如果電機(jī)散熱設(shè)計(jì)不合理，工作溫升過(guò)高會(huì)導(dǎo)致永磁體退磁，帶來(lái)電機(jī)出力不夠、效率下降等一系列問(wèn)題，因而如何利用有限空間，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行效率，設(shè)計(jì)出合理的散熱系統(tǒng)是一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題。

此外，風(fēng)機(jī)往往運(yùn)行在戈壁、鹽海、灘涂及海上等環(huán)境惡劣的地方，尤其對(duì)于大功率機(jī)組，安裝在海上將是未來(lái)的一個(gè)必然趨勢(shì)，因而如何對(duì)電機(jī)進(jìn)行防護(hù)將是設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵因素。如果永磁體不能很好地防護(hù)，表面腐蝕后會(huì)導(dǎo)致電機(jī)性能下降，而鹽霧、風(fēng)沙以及雨水的侵襲，也會(huì)造成電機(jī)絕緣性能的下降，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┦鹿实陌l(fā)生。

（2）電機(jī)工藝難點(diǎn)

目前大功率電機(jī)均采用先將永磁體充磁后，再安裝到轉(zhuǎn)子上，這就帶來(lái)了永磁體的安裝問(wèn)題。磁極由多個(gè)永磁體組成，永磁體由專門(mén)的磁材廠家制作并充磁，目前風(fēng)電用永磁體多為燒結(jié)工藝制作，永磁體機(jī)械強(qiáng)度小且易碎，同時(shí)永磁體的強(qiáng)磁性又使其很容易吸附在鐵心、轉(zhuǎn)軸等地方，增加了安裝難度。尤其對(duì)于內(nèi)置式結(jié)構(gòu)，一旦安裝中發(fā)生永磁體破碎，碎塊殘留在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部，很難清理，因而必須設(shè)計(jì)可行的導(dǎo)入工裝來(lái)保證安裝成功。而對(duì)于面貼式結(jié)構(gòu)，還要考慮如何固定永磁體，目前較多的處理方式是將永磁體用特殊的粘接劑粘在磁軛表面，防止轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)，永磁體脫落或在磁軛表面移動(dòng)。

永磁體安裝完畢后，下一個(gè)面對(duì)的難題就是定轉(zhuǎn)子的套裝。與傳統(tǒng)套裝不同，安裝了永磁體的轉(zhuǎn)子整體吸附力極強(qiáng)，定、轉(zhuǎn)子之間氣隙較小，在總裝時(shí)容易造成定、轉(zhuǎn)子之間因吸力大而發(fā)生碰撞,一旦定、轉(zhuǎn)子吸附在一起將難以分開(kāi)，甚至報(bào)廢，且易造成人身傷害。因而傳統(tǒng)的立裝或臥裝工藝已無(wú)法滿足要求，因此必須制作精確的導(dǎo)入及定位工裝，在保證定、轉(zhuǎn)子絕對(duì)同心的條件下再行總裝是套裝工藝的關(guān)鍵[9]。

另外，在制造過(guò)程中，還必須做好清潔防護(hù)工作，防止鐵屑、雜物掉入，工序安排也要合理，永磁體安裝后，盡量避免再進(jìn)行焊接、打磨等容易產(chǎn)生鐵屑的工序。同時(shí)在永磁體運(yùn)輸過(guò)程中及發(fā)電機(jī)安裝完成后，要做好防護(hù)工作。

4 永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)在金風(fēng)機(jī)組上的應(yīng)用

（1）直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)

金風(fēng)科技在引進(jìn)Vensys技術(shù)后，經(jīng)過(guò)二次研發(fā)，目前已形成 1.5MW 直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的批量化生產(chǎn)。1.5MW采用永磁發(fā)電機(jī)，相比直驅(qū)電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)在尺寸和重量上相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；永磁體面貼在轉(zhuǎn)子表面，便于安裝，也利于永磁體表面散熱；采用了外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、自然空冷的獨(dú)特通風(fēng)設(shè)計(jì)，大大提高了散熱效果，也省去了冷卻設(shè)備，使整機(jī)具有較高的效率。

圖5 金風(fēng)1.5MW風(fēng)機(jī)安裝

隨著 1.5MW 兆瓦機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性逐步提高，機(jī)組的高使用效率和低故障率為業(yè)主所滿意，可以說(shuō)，永磁直趨技術(shù)路線的可行性得到了驗(yàn)證。但由于目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)招標(biāo)還是以單機(jī)價(jià)格為主要指標(biāo)，直驅(qū)型機(jī)組優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得到充分體現(xiàn)，隨著時(shí)間推移，永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)的高效、低維護(hù)和高的可利用率的優(yōu)良特性將逐漸顯現(xiàn)，同時(shí)隨著風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)的制定，直驅(qū)型機(jī)組將體現(xiàn)出更大的綜合性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

金風(fēng)2.5MW發(fā)電機(jī)同樣采用了和1.5MW相類似的外轉(zhuǎn)子永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)，但進(jìn)一步的提高了整個(gè)發(fā)電機(jī)的防護(hù)等級(jí)，使得發(fā)電機(jī)具有很好的防塵、防水等抵抗惡劣環(huán)境的功能；此外，由于通風(fēng)系統(tǒng)采用內(nèi)部強(qiáng)制風(fēng)冷的方式，冷空氣從外界進(jìn)入氣隙通過(guò)徑向風(fēng)道直接將線圈上的熱量帶走，因此緊湊式結(jié)構(gòu)及良好散熱系統(tǒng)使2.5MW發(fā)電機(jī)的體積并沒(méi)有因?yàn)槿萘康脑龃蠖?.5MW的體積有明顯的增加；2.5MW 發(fā)電機(jī)采用單軸承結(jié)構(gòu)，這樣進(jìn)一步簡(jiǎn)化了機(jī)組的傳動(dòng)鏈，從而使機(jī)組的結(jié)構(gòu)更為緊湊、簡(jiǎn)單。2.5MW 發(fā)電機(jī)克服了大型直驅(qū)風(fēng)機(jī)的主要缺點(diǎn)并具備了適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，預(yù)計(jì)會(huì)成為金風(fēng)公司未來(lái)幾年的主要機(jī)型。研制的2.5MW 直驅(qū)發(fā)電機(jī)完成了全功率試驗(yàn)測(cè)試。目前，2.5MW機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了全功率運(yùn)行。

圖6 金風(fēng)2.5MW永磁發(fā)電機(jī)全功率試驗(yàn)

（2）混合傳動(dòng)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)

鑒于混合傳動(dòng)技術(shù)路線結(jié)合了傳統(tǒng)的高速齒輪傳動(dòng)方案及現(xiàn)代直驅(qū)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，更適合在大功率風(fēng)力發(fā)電上采用，金風(fēng)科技從2006年起，就開(kāi)始了3MW半直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組研制工作。其中，發(fā)電機(jī)采用了中速永磁發(fā)電機(jī)，可在不同風(fēng)區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)160～400r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。轉(zhuǎn)子為永磁體插入式結(jié)構(gòu)，使極限工況下永磁體抗退磁能力大為增強(qiáng)；采用傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，更適合電機(jī)在較高轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)；高防護(hù)等級(jí)及特殊的絕緣防護(hù)設(shè)計(jì)，更加適合未來(lái)海上機(jī)組的運(yùn)行。

目前，3MW半直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組已成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，并順利達(dá)到了全功率運(yùn)行。

圖7 金風(fēng)3MW永磁發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，實(shí)際測(cè)量磁體在 25.3 ℃(繞組的平均溫度)下的空載電動(dòng)勢(shì)基波有效值為431.1 V，折算到磁體80℃的基波有效值為 401.5 V(Br的溫度系數(shù)為 0.12%)，有限元仿真計(jì)算在磁體為80℃的基波有效值為396.94 V，上偏差為1%。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)和有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比可知，發(fā)電機(jī)的整體電磁設(shè)計(jì)方案合理，達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。

圖8 試驗(yàn)和有限元計(jì)算的空載反動(dòng)勢(shì)波形對(duì)比

5 結(jié)論

永磁發(fā)電機(jī)以自身的優(yōu)越性，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中。國(guó)內(nèi)外許多風(fēng)機(jī)廠商雖然在雙饋技術(shù)路線上有成熟的品牌機(jī)型，如GE、東汽等，但近年來(lái)都在致力于采用永磁發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)機(jī)型的研發(fā)制造。

同時(shí)我們也看到永磁發(fā)電機(jī)目前在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝制造等方面仍存在很大的改進(jìn)空間，相信隨著永磁電機(jī)研發(fā)技術(shù)的提高與成本的降低、機(jī)組可靠性與可維護(hù)性要求的加大以及電力系統(tǒng)對(duì)供電品質(zhì)的要求更加嚴(yán)格，采用永磁發(fā)電機(jī)加全功率變流的技術(shù)方案將成為海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

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