直驅(qū)外轉(zhuǎn)子永磁風力發(fā)電機
下面介紹直驅(qū)外轉(zhuǎn)子永磁風力發(fā)電機組的組成與結(jié)構(gòu),通過一個永磁外轉(zhuǎn)子發(fā)電機模型介紹其構(gòu)造,圖3左圖是內(nèi)定子鐵心圖,定子鐵心由導磁良好的硅鋼片疊成,定子鐵心外周有許多槽,發(fā)電機的繞組就嵌裝在槽內(nèi),繞組是按三相規(guī)律分布。
一般大型直驅(qū)風力發(fā)電機外轉(zhuǎn)子有30至40對磁極,定子槽數(shù)為180至240個左右。為了清晰顯示內(nèi)定子鐵心的構(gòu)造,本模型的線圈槽數(shù)比實際直驅(qū)發(fā)電機要少得多。

定子鐵心安裝在定子支架上,定子支架一端有安裝到機艙機座的法蘭,另一端是外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸,也是風力發(fā)電機的主軸,主軸要負擔整個風輪與外轉(zhuǎn)子的重量與風力,主軸與法蘭盤要有很高的強度。

圖4是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剖視圖,在兩個方向展示其結(jié)構(gòu)。外轉(zhuǎn)子如同一個桶套在定子外側(cè),由導磁良好的鐵質(zhì)材料制成,在“桶”的內(nèi)圓周固定有永久磁鐵做成的磁極,“桶”就是轉(zhuǎn)子的磁軛,這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點之一是磁極固定較容易,不會因為離心力而脫落,外轉(zhuǎn)子磁軛固定在轉(zhuǎn)子軸套上。

把外轉(zhuǎn)子安裝在發(fā)電機主軸上,組成外轉(zhuǎn)子發(fā)電機,下圖從兩個方向展示其結(jié)構(gòu)。外轉(zhuǎn)子軸套既固定外轉(zhuǎn)子,還要安裝整個風輪,承受很大的負荷,所以通過兩個大軸承安裝在發(fā)電機主軸上。
內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的優(yōu)缺點為:

內(nèi)轉(zhuǎn)子的優(yōu)點包括扇葉輕便、電機易生產(chǎn)以及組裝、成本較低等,但存在電機升溫快、功耗大、電壓不穩(wěn)定容易損壞電機,壽命短等問題。
外轉(zhuǎn)子的優(yōu)點在于可以制作成全封閉結(jié)構(gòu),啟動后便可以迅速運轉(zhuǎn),功耗低、轉(zhuǎn)速高、高效,使用壽命長,但是密封性差,轉(zhuǎn)子慣性大,噪音大,在動平衡方面要求高。




