在過去的幾十年里,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發(fā)電機已變得越來越具吸引力了。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,具有重量輕、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、轉子無勵磁繞組,磁極結構簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機;4、同步轉速降低,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,使直驅永磁風力發(fā)電機系統(tǒng)。
隱極式轉子:外表呈圓柱形,在圓柱表面開槽以安放直流勵磁繞組,并用金屬槽楔固緊,使電機具有均勻的氣隙。由于高速旋轉時巨大的離心力,要求轉子有很高的機械強度。隱極式轉子一般由高強度合金鋼整塊鍛成,槽形一般為開口形,以便安裝勵磁繞組。在每一個極距內約有1/3部分不開槽,形成大齒;其余部分的齒較窄,稱做小齒。大齒中心即為轉子磁極的中心。有時大齒也開一些較小的通風槽,但不嵌放繞組;有時還在嵌線槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風槽。隱極式轉子在轉子本體軸向兩端還裝有金屬的護環(huán)和中心環(huán)。護環(huán)是由高強度合金制成的厚壁圓筒,用以保護勵磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出;中心環(huán)用以防止繞組端部的軸向移動,并支撐護環(huán)。此外,為了把勵磁電流通入勵磁繞組,在電機軸上還裝有集電環(huán)和電刷。
風力發(fā)電機是集電氣、機械、空氣動力學等各學科于一體的綜合產(chǎn)品,發(fā)電機(圖16)各部分緊密聯(lián)系,息息相關。風力機維護的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟效益的高低;風力機本身性能的好壞,也要通過維護檢修來保持,維護工作及時有效可以發(fā)現(xiàn)故障隱患,減少故障的發(fā)生,提高風機效率。
定期的維護保養(yǎng)可以讓設備保持最l佳期的狀態(tài),并延長風機的使用壽命。定期檢修維護工作的主要內容有:風機聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查(bao括電氣連接),各傳動部件之間的潤滑和各項功能測試。