兆瓦级永磁同步风力发电机讨论贴

baizengcheng

按照蒸发冷却的原理分析，利用物质气态轻自然上升的原理，实现自循环冷却，这种方式本身是否就确定了电机的冷却路径。例如立式的电机只能采用轴向蒸发冷却，而卧式的就只能采用径向冷却了。另外，按照我的理解，冷却物质在液态时吸热，也就是说，液态的冷却物质应该更接近发热源（电机的定子绕组），而电机通常为圆柱型，那定子无论是在内还是在外，都有一面不能使液态的冷却物质与之相接触，会出现这种问题吗？如何解决呢？

baizengcheng

哦，又有所攒获。管式的类似于以前大电机的绕组中空水冷技术，冷却效果没的说了。不过从技术上和成本上问题可能还存在。另外，绕组中空冷却是建立在高频电流在实习导体中的集肤效应，而对于低速永磁电机来说，电流频率很低，这种冷却方式适用吗？对于浸泡式的冷却方式，通常采用轴向还是径向的冷却方式呢？

baizengcheng

根据最近做的分析，感觉电机的轴向尺寸还是会很大。若问各位一句，轴向尺寸超过1米的电机通常都采用径向通风道冷却吗？轴向冷却效果不能保证散热的效果了吗？另外，对于外转子电机的冷却风路有什么值得注意的地方呢？望各位不吝赐教。

lukas

这个东西只有德国的Enercon做得好吧。实际上有很多问题需要解决的，不光是设计。举个例子，安装风机的时候，这个电机定转子需要分别安装，工艺要求也很高。
冷却应该尽量考虑风冷，不仅仅是因为成本的问题，以前有风机的发电机使用水冷，冷却水管与与绕组接触，但是系统复杂，而且维护不便。要知道风机不是安装在室内的，而是安装在气候条件不可确定的野外，甚至是恶劣条件的野外（特别是在中国）。我想除了风冷，没有可靠性更高的吧。
国内有哈电，金风等等都在搞直驱，但是能做好，还有相当长的路要走啊。

lukas

可以参考www.enercon.de有一些介绍

baizengcheng

谢谢，我想目前国内风电技术刚刚起步，可能在散热方面还是采用风冷的比较多。

baizengcheng

各位达人对永磁直驱的风力发电机的起动转矩有什么高见呢？其起动转矩是不是主要有永磁电机的齿槽转矩为主呢？

zhweijxja

都是风冷的。

hackerin

太深奥了, 没看懂

lanbin01

呵呵，原来小白啊，看了我的名字你就会知道我是谁了，对于你的问题我可以给你一些参考
1. 长径比，应该充分考虑针对电机的安装场合，风机的轴向尺寸受限制，所以直驱风机应该为扁粗形。主要尺寸和热负荷是相互关联的东西，风机如果不是特殊要求最好还是风冷，2兆瓦之前用自然风冷是可以了。那么热负荷在2000左右就可以了。这些定了以后大概尺寸就有了。
2.  电压问题应和后面的变流器一块结合考虑.
3. 减少转矩脉动方面，采用常规的分数槽，斜极等那几种方法就可以了，发电机的噪音相对于叶片转动时气流的声音和变流器冷却风扇的声音要小的多。
4. 防护要做好一点。
所以，需要在主要方案定了的时候，快速进入试制阶段，不要进行太多繁杂的分析，样机的优化等工作可以在以后的工作中进行。

baizengcheng

原来你也在这里！看来网络实名制还是很有必要的:lol。有你在心理就有底了。

[ 本帖最后由 baizengcheng 于 2008-5-30 19:33 编辑 ]

elastic123

排队学习中
1。蒸发冷却的体积小，结构简单的话还行，否则就很难有什么前途了，风电机组上
对体积和重量的要求还是比较高的。
2。用液体蒸发冷却的话，这个液体的选择非常重要，工作温度一般为-30~+50，极
限低温可能到-40度
3。可靠性非常要紧，更换的成本很高

以我个人观点来看，永磁目前还不是一个很好的方法，主要是发电机的性能和可靠性

baizengcheng

永磁电机相对来说可靠性要比双亏异步电机机组要高。主要是双亏异步发电机组需要一个三级减速器，通常来说都是机械，不仅体积和质量比较大，而且可靠性比较差；相对来说，永磁直驱的风力发电机，可以省去这一装置，恒频利用变频器来完成，比较容易更换。但永磁体的退磁问题可能需要考虑，另外就是机械上的疲劳强度问题了，不过这个在异步机中也存在，只是电机相对较小，比较容易计算。

elastic123

对这么大容量的永磁发电机无论是工艺上还是设计上都缺乏经验
双馈电机虽然说齿轮箱和滑环是薄弱环节，但毕竟在其他行业还
是有类似的经验可以借鉴

baizengcheng

就国内而言，大型的永磁发电机各个方面技术都存在一定的不足，有些可能是想都没想过的困难。这也正是我们需要研究的问题。永磁发电机的优点是显而易见的，从国际上的发展方向看，虽然目前永磁发电机也不是很多，但已经形成了一套比较成功的技术，听说有做到5MW以上的永磁发电机。国内也有几家大型的电机厂做到了兆瓦级的永磁发电机。我想前景应该还是可以的。问题是现在还存在什么问题，有什么解决的办法。我的想法，请各位指教。

granterest

就目前国内的永磁直驱风力发电技术而言，还不如加齿轮箱结构划算。国内厂家直驱型订单有好多都是无法完成而退掉了，改用Vestas或西班牙、德国的。

baizengcheng

楼上的兄弟看来对直驱风力发电机的国内发展现状有深刻的了解啊！如果可以的话，能否介绍一下目前直驱风力发电机所存在的问题，让小弟学习一下。最后想说：“每件事都有自己的问题，问题会解决的。”

lanbin01

单机容量如果很大的时候，一般会在加入一级齿轮箱来减小电机的体积，这就是现在的半直驱结构。1.5MW、2MW甚至更大一些机组直驱结构是划算的。在4MW、5MW一般采用半直驱技术，主要是因为电机的体积问题。永磁发电机的性能要优于其他电机类型，同时也有较高的可靠性。希望大家的观点最好是建立在普遍调查分析的基础上，而不要为一些个别的偶然事件否定一项先进的技术。

baizengcheng

呵呵，老也不见你上网！说的比较专业，看来你对永磁发电机在风电上应用前景很是看好啊！我觉得永磁电机自身的优点比较突出，结构要简单得多，省去了多级变速箱（通常来说要比电机大，也比较贵，而且容易出问题），另外我觉得控制策略上也比较简单；不过好像问题也比较多，抛开成本不谈，低速的通常体积比较大，加工精度和安装难度也就比较大，另外电机发热也是个问题，转速很慢，而且利用径向的通风道的方案有一定问题，在有就是起动转矩问题，要是大风不敢转，小风转不了那就尴尬了。各位还有什么高见，或者相关问题的解决办法，说来听听。

elastic123

我和国内几大永磁风力发电机制造厂的总工都讨论过，心虚啊