双馈、直驱与半直驱的优缺点？

ccna1984

齿轮箱是目前在兆瓦级风力发电机组中属易过载和过早损坏率较高的部件，因此齿轮箱的存在也成为制约风力发电机组发展的因素之一。基于此现状，从上个世纪末开始，以德国Enercon公司为首的风电机组制造商推出了一系列无齿轮箱直驱式风力发电系统。风机叶轮直接驱动多级同步发电机的转子发电，免去齿轮箱这一传统部件。发电机采用高磁能积的永磁材料作为磁极，省去了励磁绕组产生的损耗。这就是目前直驱的机型，至于无刷双馈风力发电系统中，定子有两套极数不同的绕组，功率绕组直接与电网相连，控制绕组通过双向变流器接电网，采用无刷的磁阻或者笼型转子，无需电刷和集电环。双馈式变桨变速机型是目前大部分企业所采用的风电技术，属风电行业主流的先进技术。其技术特点主要表变现为：风机叶轮通过多级齿轮增速箱驱动交流励磁双馈发电机发电。双馈，可以理解定子与转子同时可以发出电。双馈风力发电机原理
，理论上说只要有动力带动电动机，电动机定子侧就能直接发出电。现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机风轮转动惯量，通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。如果超过发电机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电。双馈发电机，由叶片通过齿轮箱变速，带动电机高速旋转，同时转子接变频器，通过变频器PWM控制以达到定子侧输出完美正选波，同时在额定转速下，转子侧也能同时发出电流，以达到最大利用风能效果。通俗的讲，就是变频器控制转子电流，反馈到定子上面，保证定子发出完美正正旋无谐波。半直驱技术机组采用了相对可靠的一级行星齿轮和适当的增速比，这一级行星齿轮与发电机集成在一起，构成了发电机单元。风机的叶轮和发电机单元直接相连接，使风机所用的部件减少。风机采用永磁同步发电机，并适当地增加了发电机的级数AC-DC-AC变频器并网使风机全操作范围内效率较高，在偏载输出时减少了能量波动。
综上所述，希望大家讨论一下这几种机型的优缺点？从控制、机械、零部件和成本等方面都可以！

xiaomageyishi

受教了，刚接触这一领域，希望能多学一点

lukas

Enercon用的应该不是永磁的

Dove

直驱的成本低些，但是发电机体积太大，不过少了齿轮箱的后期故障维护

emam

进来学习一下

cn1919

只驱用的变流器 比双馈大很多

zcf018108

学到了很多，谢谢

16yue

看了一些评论，从综合成本来说最优的方案应该还是半直趋，但是总的来讲几种方案差距不太大，也就是几个百分比

bigfamous

双馈 齿轮箱、电刷维护成本高，容量大后可靠性差
永磁直驱，一般用如铁硼磁性材料，大容量的磁铁和铁心粘合的工艺比较难实现，况且永磁材料会有不可逆退磁，高温退磁等现象，永磁的功率因数也不容易调节。
电励磁，制造成本高，体积大，但是控制理论成熟，对电网的调节能力好。
Enercon的是用电励磁。

drinkingcyp

了解了！~谢谢楼主

weili_hit

同感同感 9# bigfamous

sunnysmall

各有优缺点，个人认为双馈的维护成本可能高些，再等一、二年国内已经安装的整机故障就会逐渐出现，那时看看两种机型的运行情况便清楚了。直驱的体积大些，虽然少了齿轮箱，但是技术上应该难度大点，制造成本是否比双馈的低很难说。

edisson

确实说不准，如今国外主流的趋势 还是半直驱，双馈机型在几年前已经被各大制造商定为会被替代产品，从理论上来讲，大家都看到直驱的优势，可是由于技术上不完全成熟，不敢直接上马直驱，所以在原有的双馈机型技术基础上研发出半直驱风机。不过长远目标和大型兆瓦级海上风机还是要靠直驱风机。

weili_hit

同感同感 13# edisson

pope-1985

1，变频器区别，直驱是全功率变频，双馈是1/4功率变频
2，有无齿轮箱
3，低电压穿越能力
4，重量（成本）
5，发出电能质量

没薪没沸

还是对这个不太懂

cinin

过几年应该可以看到直驱和双馈的优缺点来

miaosg

由于风电是新兴产业，现在直驱和双馈都在生产，由于缺少运行经验，目前两者的优缺点还不是很能说清楚。

zhuifen100

受教了，刚接触这一领域，希望能多学一点

sandfly

双馈 的变流器容量小。成本低