无铁心盘式永磁直驱风力发电机
Disc Coreless Permanent Magnet Direct Drive Wind Turbine

在发电机栏目的“盘式无铁心永磁同步发电机”课件对相关结构作了介绍,本节通过一个模型介绍采用无铁心盘式永磁发电机的直驱风力发电机组。

图1是无铁心盘式发电机的定子电枢盘,盘内封装着60套三相绕组,其绕组结构与分布参见盘式无铁心永磁同步发电机课件。

定子无铁心电枢盘

图1--定子无铁心电枢盘
         在定子电枢盘面前后两面对应有转子磁盘,图2是前面转子永磁体磁极的排列状态,有120个永磁体,前后两面240个永磁体组成60对磁极,磁极排列与方向见盘式无铁心永磁同步发电机课件。

永磁体磁极的排列

图2--永磁体磁极的排列

图3右面是拆开的转子磁盘与定子电枢盘的对应位置图,定子电枢盘的前面是前转子磁盘,前转子磁轭内粘贴着120个永磁体磁极;定子电枢盘的后面是后转子磁盘,后转子磁轭内也粘贴着120个永磁体磁极。

图3左面是一个组装好的转子与定子位置关系的剖视图,前转子磁盘与后转子磁盘组装在一起,定子电枢盘在前后转子磁盘之间,与前后转子磁盘的磁极间保留气隙,以保证转子磁盘的自由旋转。

转子磁盘的结构

图3--转子磁盘的结构
转子磁盘由转子盘支架支撑,支架中心固定在转子轮毂上,见图4。

盘式永磁体磁极转子

图4--盘式永磁体磁极转子
图5是风力发电机组的机座,机座安装在塔架顶部,机座下方是风力机的偏航装置,主要由偏航齿轮与偏航电动机组成。弯管状的发电机机座前方安装着风力机主轴,发电机机座沿主轴径向固定有安装定子电枢盘的支架。

塔架与机座

图5--塔架与机座
把定子电枢盘安装在定子盘支架上,把转子磁盘安装在主轴上,保证转子磁盘的自由旋转,见图6。

无铁心盘式永磁发电机安装图1

图6--无铁心盘式永磁发电机安装图1
图7是从后方看安装好定子电枢盘与转子磁盘的机座塔架图。

无铁心盘式永磁发电机安装图2

图7-无铁心盘式永磁发电机安装图2
把叶片轮毂安装在转子磁盘轮毂前端,在叶片轮毂上安装叶片,叶片轮毂内有叶片变桨装置,见图8。

无铁心盘式发电机与叶片

图8--无铁心盘式发电机与叶片
在转子磁盘与叶片轮毂部分安装有导流罩,导流罩与转子磁盘固定安装,同步旋转;在转子磁盘后部安装机舱外罩,机舱外罩固定在机座上,不旋转,见图9导流罩与机舱外罩的剖视图。

无铁心盘式永磁风力发电机剖视图

图9--无铁心盘式永磁风力发电机剖视图
图10是无铁心盘式永磁直驱风力发电机的外观图。

无铁心盘式永磁风力发电机外观图

图10--无铁心盘式永磁风力发电机外观图

无铁心盘式永磁直驱风力发电机由于定子没有铁心,没有定子与转子之间的磁阻转矩,启动力矩很小,特别适用于微风直驱风力发电机,缺点是直径较大。

 
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