永磁直驅(qū)同步風力發(fā)電機是由風力直接驅(qū)動發(fā)電機進行發(fā)電,亦稱無齒輪風力發(fā)電機。這種發(fā)電機采用多極電機與葉輪直接連接進行驅(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力發(fā)電機中屬易過載和易過早損壞的部件,因此沒有齒輪箱的直驅(qū)式風力發(fā)電機,高效率、低噪聲、高壽命、體積小、維護成本低等諸多優(yōu)點。
永磁同步風力發(fā)電的基本原理,就是利用風力帶動風力機葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機,轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu),不需外部提供勵磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的,把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電,實現(xiàn)風力發(fā)電的并網(wǎng),因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
采用永磁同步發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:
1)永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)不需要勵磁裝置,有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點;
2)變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;
3)轉(zhuǎn)子無勵磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機;
4)同步轉(zhuǎn)速降低,使風輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合,省去了風力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風力發(fā)電機系統(tǒng)。
適用場合
1)在電力設施匱乏、交通不便、缺乏常規(guī)燃料,但風力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設備提供電源等;
2)在單機容量比較小的風場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠高效并網(wǎng)發(fā)電;
3)為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠、負載較輕的用戶,提供交流或直流電源。