什麼是半直驅風力發電機?它與直驅有什麼不同

時間 2021-08-14 23:21:41

1樓:學術研究之路

半直驅概念是在直驅與雙饋風電機組在向大型化發展過程中遇到的問題而產生的,兼顧有二者的特點。

半直驅風力發電機與直驅風力發電機的區別:

一、二者的原理不同,

1、直驅式風力發電機是一種由風力直接驅動發電機,亦稱無齒輪風力發動機,這種發電機採用多極電機與葉輪直接連線進行驅動的方式,免去齒輪箱這一傳統部件。

2、半直驅風力發電機採用一級或兩級增速齒輪箱,多極同步發電機,全容量變流。此外,為了減輕機艙的重量,半直驅風力發電機組多為緊湊型機型,也就是取消低速軸或將低速軸的長度減小,增速箱輸出軸與發電機主軸直聯。

二、二者的優勢不同

1、直驅式風力發電機組沒有齒輪箱,減少了傳動損耗,提高了發電效率,尤其是在低風速環境下,效果更加顯著。

2、半直驅的發電機轉速高。這個特點決定了半直驅一方面能夠提高齒輪箱的可靠性與使用壽命,同時相對直驅發電機而言,能夠兼顧對應的發電機設計,改善大功率直驅發電機設計與製造條件。

三、二者的結構不同,

1、直驅式風力發電機採用多極電機與葉輪直接連線進行驅動的方式,免去齒輪箱這一傳統部件。由於齒輪箱是在兆瓦級風力發電機中屬易過載和過早損壞率較高的部件,因此,沒有齒輪箱的直驅式風力發動機。

2、半直驅概念是在直驅與雙饋風電機組在向大型化發展過程中遇到的問題而產生的,兼顧有二者的特點。從結構上說半直驅可與雙饋是類似的,具有佈局形式多樣的特點,同時目前研究中的無主軸結構還具有與直驅相似的外形。

2樓:捲毛

直驅和雙饋,簡單的說一下…風機利用葉片捕獲風能,通過傳動鏈,將風能轉化成機械能傳給發電機,發電機再將機械能變成電能輸出。發電機發電原理:電磁感應,導體切割磁感線,產生感應電動勢。

當然,這只是最基本的,再往深了說,我也不會,也說不清楚。風機的發電機,發出的是三項電,多數為690v。它主要結構就是轉子和定子,轉子被傳動鏈帶動旋轉,來達到切割磁感線的目的。

這裡涉及到一個轉速問題,發電機有一個同步轉速,計算公式為n=60f/p,n是同步轉速,f是電流頻率,p為磁極對數,我們國家採用的都是50赫茲的頻率,所以,磁極對數就決定了發電機同步轉速的大小,而同步轉速決定著發電機的額定轉速,意思就是達不到一定的轉速,是無法發電的。好,這裡就該開始說雙饋和直驅了。發電機發電要通過電磁感應,電磁感應裡的磁是怎麼來的呢?

一是勵磁,二是用永磁體。直驅風機就是用的永磁體,它的發電機裡面的磁極對數很大,一般在

四、五十到一百對之間,在如此大的磁極對數之下,它的額定轉速就變的很小很小,所以不需要經過變速,直接由風輪通過主軸帶動發電機的轉子轉動,來發出電能。這就是直驅。而雙饋是通過變流器給轉子勵磁,產生磁場的,它的磁極對數少,一般2-4對,它的轉速高,需要經過齒輪箱變速,達到一千多轉才能發電。

之所以叫雙饋,是因為它的轉子和定子在達到超同步之後都能產生電能,向電網反饋。雙饋,說的就是它的定子和轉子都能發電。它還有亞同步狀態,亞同步的時候,只有定子發電,轉子不發電。

還有一個同步狀態,這個狀態我也不是很清楚。它的定子和電網直接相連,轉子先經過變流器,再連到電網。變流器的功能主要是給轉子勵磁,通過改變勵磁電流的頻率,維持一個叫轉差率的東西,同時通過改變相位等,還能控制無功等,它還有整流濾波的作用,慮除電流裡的諧波,提高電流質量,等等。

唉,零零散散說了這麼多,希望對你有用吧,我是做風電的,也正在學,不懂的東西太多了,很多東西都只知道一點皮毛,所以也只能和你說個大概,希望你多多少少能看明白一點,不足之處還請見諒。

3樓:蘋果魅力

技術上來講:半直驅就是在風輪機和永磁同步發電機加了齒輪箱,有了這個齒輪箱,轉子轉速比永磁直驅式的高,這樣,可以減少永磁電機轉子磁極數,有利於減小發電機的體積和質量,降低風機的吊裝難度。

站隊:維護:

齒輪箱是風機傳動系統中易過載,且損壞率相對較高的部件,其可靠性直接關係到風機系統壽命。

永磁和電勵磁直驅同步風力發電系統中,風輪機與發電機轉子直接連線,沒有齒輪箱變速結構,降低了故障率和運維成本。

不同風機的經濟性比較:

海上風電機組技術路線的發展趨勢

vestas和ge由雙饋非同步風機系統分別發展至永磁半直驅同步風機系統和永磁直驅同步風機系統。以歐洲還是風電市場為例,開發海上風電的國家主要有英國,德國,丹麥,荷蘭,比利時等,海上風電機組也呈現單機大容量的發展趨勢。截至2023年底,siemens-gamesa是永磁直驅大容量海上風電機組的典範,佔併網容量的63.

29%,mhi-vestas和adwen是永磁半直驅大容量海上風電機組的代表,兩者分別佔併網容量的18.35%和6.33%。

senvion是雙饋非同步海上風力發電機組的代表,佔併網容量的7.59%。此外,美國的ge-alstom也採用永磁直驅同步發電機的技術路線,在美國海上風電裝機中佔據的份額也很大 。

(中低速齒輪箱相當於半直驅----本人理解)

中國的方向:

對比中國市場現狀,5-7mw的裝機正在測試和試執行,中國風機廠家與歐洲風機廠家相比還存在較大差距。國內廠家風機的軸承,高速齒輪箱等核心部件還在逐步國產化程序中,大容量的永磁直驅海上風電機組的發電機體積,質量非常大,運輸,裝配,吊裝較為困難。受國內風機廠家現有製造工藝和技術水平限制,要保證核心零部件的加工精度和生產質量有一定難度。

而永磁半直驅同步風電機組結合了雙饋和永磁直驅兩種風機的優勢,採用中低速齒輪箱傳動,對軸承,齒輪箱的製造工藝要求相對較低,其發電機轉速較高,體積,質量比永磁直驅型的小,

4樓:miss西瓜頭

齒輪箱是目前在兆瓦級風力發電機組中屬易過載和過早損壞率較高的部件,因此齒輪箱的存在也成為制約風力發電機組發展的因素之一。基於此現狀,從上個世紀末開始,以德國enercon公司為首的風電機組製造商推出了一系列無齒輪箱直驅式風力發電系統。風機葉輪直接驅動多級同步發電機的轉子發電,免去齒輪箱這一傳統部件。

發電機採用高磁能積的永磁材料作為磁極,省去了勵磁繞組產生的損耗。這就是目前直驅的機型,至於無刷雙饋風力發電系統中,定子有兩套極數不同的繞組,功率繞組直接與電網相連,控制繞組通過雙向變流器接電網,採用無刷的磁阻或者籠型轉子,無需電刷和集電環。雙饋式變槳變速機型是目前大部分企業所採用的風電技術,屬風電行業主流的先進技術。

其技術特點主要表變現為:風機葉輪通過多級齒輪增速箱驅動交流勵磁雙饋發電機發電。雙饋,可以理解定子與轉子同時可以發出電。

雙饋風力發電機原理

,理論上說只要有動力帶動電動機,電動機定子側就能直接發出電。現代變速雙饋風力發電機的工作原理就是通過葉輪將風能轉變為機風輪轉動慣量,通過主軸傳動鏈,經過齒輪箱增速到非同步發電機的轉速後,通過勵磁變流器勵磁而將發電機的定子電能併入電網。如果超過發電機同步轉速,轉子也處於發電狀態,通過變流器向電網饋電。

雙饋發電機,由葉片通過齒輪箱變速,帶動電機高速旋轉,同時轉子接變頻器,通過變頻器pwm控制以達到定子側輸出完美正選波,同時在額定轉速下,轉子側也能同時發出電流,以達到最大利用風能效果。通俗的講,就是變頻器控制轉子電流,反饋到定子上面,保證定子發出完美正正旋無諧波。半直驅技術機組採用了相對可靠的一級行星齒輪和適當的增速比,這一級行星齒輪與發電機整合在一起,構成了發電機單元。

風機的葉輪和發電機單元直接相連線,使風機所用的部件減少。風機採用永磁同步發電機,並適當地增加了發電機的級數ac-dc-ac變頻器併網使風機全操作範圍內效率較高,在偏載輸出時減少了能量波動。

5樓:匿名使用者

直驅式就直接驅動,不用齒輪箱!

半直驅就是間接驅動,有齒輪箱,但是齒輪箱比較小,傳動比很小,而且綜合了直驅式跟雙饋式的優點,也避免了一些缺點!

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直驅和雙饋風力發電機哪個好?

6樓:匿名使用者

目前bai雙饋發電機較成du熟

永磁直驅發電機,雖然zhi效率較高,但由dao於永磁材料的退磁內的特性不容適合風電機組20年的使用壽命。

留心的話可以看出,直驅風機暫時還沒有成為世界各大風電廠商的商業運作中的主力機型

7樓:勇闖天涯

目前市場上雙饋風力發電機是主流,技術比較成熟,但其有很多缺點,特別是有齒輪

內箱增加了系統的復容雜性和維護費用等。

直驅風力發電機是新興的一種發電機,省去了齒輪箱,而且可以在低速的風速下取得較好的發電效率。

目前多國巨頭正在研製直驅式風力發電機。且有1.5mw直驅式風力發電機投入量產。

8樓:匿名使用者

手繪告訴你直驅風力發電機與雙饋風力發電機機組的不同

直驅型風力發電機組有哪些部件組成

9樓:山東華力機電的

直驅式風力發電機組的風輪直接驅動發電機,主要由風輪、傳動裝置、發電機、變流器、控制系統等組成。為了提高低速發電機效率,直驅式風力發電機組採用大幅度增加極對數(一般極數提高到100左右)來提高風能利用率,採用全功率變流器實現風力發電機的調速。

直驅發電機按照勵磁方式可分為電勵磁和永磁兩種。

電勵磁直驅

風力發電機組採用與水輪發電機相同的工作原理。

永磁直驅是近年來研發的風電技術,該技術用永磁材料替代複雜的電勵磁系統,發電結構簡單,重量相對勵磁直驅機組較輕。但永磁部件存在長期強衝擊振動和大範圍溫度變化條件下的磁穩定性問題,永磁材料的抗鹽霧腐蝕問題,空氣中微小金屬顆粒在永磁材料上的吸附從而引起發電機磁隙變化問題,以及在強磁條件下機組維護困難問題等。此外,永磁直驅式風力發電機組在製造過程中,需要稀土這種戰略性資源的**,成本較高

3、直驅式變速恆頻風力發電系統變流器要完成以下功能:

1)最大限度捕獲風能;

2)較寬的轉速執行範圍,適用於風力機變速執行;

3)可以靈活地調節系統的有功和無功功率;

4)採用先進的pwm控制技術可以抑制諧波,減小開關損耗,提高效率。

什麼是雙饋式風力發電機

點兒點綴 雙饋非同步發電機的定子繞組直接與電網相連,轉子繞組通過變流器與電網連線,轉子繞組電源的頻率 電壓 幅值和相位按執行要求由變頻器自動調節,機組可以在不同的轉速下實現恆頻發電,滿足用電負載和併網的要求。什麼是雙饋式風力發電機 鍾靈秀秀秀 雙饋非同步風bai力發電 機 dfig,doubly f...

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