大型永磁同步发电机在风力发电中的应用.pdf

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1、大型永磁同步发电机在风力发电中的应用赵祥1，张新丽2，张世福2新疆金风科技股份有限公司，新疆乌鲁木齐830026北京金风科创风电设备有限公司，北京，100176ApplicationofLargePermanentMagnetSynchronousGeneratorsinWindPowerZhaoXiang,ZhangXinli,ZhangShifuGoldwindScienceandTechnologyCo.,Ltd，Urumqi830026GoldwindScienceandCreation

2、WindpowerEquipmentCo.,Ltd，Beijing100176[摘要]:由于永磁发电机具有结构简单、高效率、免维护等优势，逐渐在大型风力发电机上得到了广泛的应用。本文首先对永磁发电机在国内外的应用情况进行了介绍。然后对目前市场上的三种主流风机技术方案进行了对比，分析表明直驱式及混合传动这两种技术方案具有广阔的发展前景，而永磁发电机应用于在这两种技术方案中，具有明显优势。对应于永磁发电机的技术优势，本文又对其设计与工艺难点进行了阐述。最后，本文对金风科技已批量化生产的1.5MW风机

3、使用情况及正在研制的2.5MW、3MW永磁发电机的技术特点和运行情况进行了介绍。[关键词]永磁发电机；直驱式风机；混合传动风机Moreandmorepermanentmagnetgenerators(PMG)havebeenappliedinthewindturbineindustryforsimplestructure,highefficiencyandlowmaintenance.TheapplicationstatusofPMGhomeandabroadisintroducedfirstl

4、yinthepaper.Threemaintechnicalapproachesarethencompared.Theresultshowsthatdirect-driveandmultibridwindturbinehavegreatdevelopmentpotential.Foritsobviousadvantages,PMGcanbeusedforthesetwoapproaches.Correspondingtoitssuperiority,thepaperalsopointsoutth

5、edifficultiesindesignandtechniqueprocess.Finally,PMGproductsusedinGoldwindincludingtheseries1.5MWand2.5MW、3MWgeneratorsintrialareintroduced.KEYWORDS:permanentmagnetgenerator；direct-drivewindturbine；Multibridwindturbine1国内外大型永磁风力发电机的应用风轮直接驱动永磁转子，结构简单，

6、可直接并网使用，具有容量大、效率高、运行可靠及环保效永磁同步发电机是用永磁体来代替普通同果好等特点[1]。步发电机的励磁系统，为发电机提供励磁的一种2003年日本三菱重工完全自行制造的发电机。由于永磁发电机自身无法调节励磁，发MWT-S2000型风力发电机组上采用了2MW永电机端口电压将随着转速而变化，因而早期永磁磁同步电机，在Okinawa电力公司开始运行，发电机往往与小功率的变流装置配套应用于小是当时商业化应用的最大永磁风力发电机[2,3]。型风力发电机上，但随着永磁技术及大功率变流2005

7、年德国Multibrid安装了第一台5MW技术的提高，风电新技术方案的出现，永磁发电风机，M5000风机由德国工程咨询公司aerodyn机逐渐在大型风力发电上得到了广泛的应用，并设计，采用了单级齿轮箱和水冷式中速永磁同步将成为未来风力发电机的一种趋势。发电机相结合的混合传动技术[2]，相比传统三级2000年瑞典ABB公司研制成功了齿轮箱的双馈技术方案，大大简化了传动系统结3MW-5MW的巨型可变速风力发电机组，其中构，提高了电能品质，而相比直驱技术中采用的发电机采用了低速多极的永磁式转子结构的高

8、低速电机，中速电机的尺寸和重量也大为减小，压风力发电机Windformer，由于Windformer为从而为生产、运输和吊装带来了一系列的优势。36采用永磁电机的其它国外风机厂商也为数国内目前能够批量化生产永磁风力发电机众多，如基于Multibrid授权，WinWind的WWD1仅有金风科技和湘电风能公司两家风电整机厂和WWD3机型、Multibrid的5MW机型；采用带商。三级齿轮箱的GE公司2.5XL系列的永磁风力发Siemens机组的陆上风电采用异步发电机+电机；Vensys的1.5MW及