2兆瓦永磁直驱风力发电机研制介绍

1、2兆瓦永磁直驱风力发电机研制介绍2010-03-01 11:54:24来源：北京湘电科技有限公司摘要：由湘潭电机股份有限公司出资组建的风力发电合资公司，从荷兰引进了风力发电系统的成套技术，其中发电机为ABB生产的永磁直驱发电机。由于ABB公司无法保证按时供货而且电机价格昂贵，风力发电合资公司委托湘潭电机股份有限公司开发替代现有ABB电机的永磁直驱发电机。在设计上，集合了国内优良资源，组成产学研一体的设计团队，采用先进的有限源分析方法，着重解决了磁钢化学退磁、减小定位阻力矩、减小谐波在转子中损耗以及参数优化等技术问题。在工艺上，对定子热套浸漆、定转子装配进行了工艺研究。经过样机试验，效果较好。&

2、#160;   一、风电发展现状    1国外风力发电机的发展现状CNWPEM.NE    欧盟，风能处于新能源的领头羊地位，在2007年在欧洲，风电大约占了新发电装机的40%    德国    全球风电技术最先进的国家    2007年，风电装机容量占全球的24%    ·来自风能的电力相当于德国2007年电力总消费的风电材料设备7.2%    ·

3、;出口成为其主要增长点风电材料设备 西班牙CNWPEM.COM   ·2007年，在世界范围的风电总装机中排行第三cnwpme·com   ·2007年，全国的总装机达到了15145兆瓦，可以满足西班牙全国电力需求的10%cnwpme·com   美国中国风电材料设备网美国新装机总量连续三年处于世界领先地位2007年，风机装机量达到了16,818 JM，仅次于德国位居世界第二印度cnwpme·com印度新安装了1730兆瓦，总装机量大约8000兆瓦居世界第

4、四中国风电材料设备网丹麦风电材料设备丹麦海上风能资源丰富，是世界风能利用的先行者cnwpme·com2007年年底风电装机总量为3130兆瓦，风电占总发电量的20%风电材料设备丰富的风力资源风电发展具有良好的资源基础。中国风电材料设备网特许权机制2003年，发改委推行风电特许权项目，扩大了风电开发规模，提高了国产设备制造能力。cnwpem管理技术和经验在风电开发建设方面，中国已建成100多风电场，掌握了风电场运行管理的技术和经验。可再生能源法2006年开始，可再生能源法正式生效，大大促进了风电产业的发展。并网风电场发展中国并网风电步入规模化发展的新阶段，离离网风电也初具规模。cnwp

5、em最佳时机研发风力发电系统，尽快缩少我国风力发电与世界风力发电技术水平之间的差距，促进我国风电产业的发展，目前正面临最佳时机。cnwpme·com·2007年，全国新装机容量达3304MW，比2006年增长率为147.1·总装机电量也排到了世界第五CNWPEM.NET·从累计市场份额看，内资与外交企业存在8.1的差距CNWPEM.COM短期预测风电材料设备    *截至2009年，欧洲将继续占据主导地位风电材料设备    *2009年以后，全球风电竞争力进一步加强风电材料设备 

6、60;  *美洲，尤其是美国将在预测末期致力于风电发展cnwpme·com    *东南亚快速增长，尤其是印度和中国长期预测CNWPEM.COM    *预计到2014年度，全球累计安装量达235000MW,风电占全球总供电量市场的2.3%,风电材料设备    *2015年我国风力发电规模达到150。万千瓦，2020年4000万千瓦，实现全国电力装机总量3%0CNWPEM.COM    *风电装机容量以平均每年30的速度递增，有望成为世界最大的风电市场。风

7、电材料设备    4风力电机发展趋势CNWPEM.COM    当前，风力发电系统发电机单机容量越来越大，有利于减少占地，降低并网成本和单位功率造价，兆瓦级风力发电机将在风电场中占主导地位。cnwpemcnwpem   兆瓦级永磁直趋化   ·永磁发电机型风力发电系统是未来风力发电技术的主要方向，对大型直驱式设计尤其如此   ·系统的电能输出是按它获得的空气体积的三次方增加的，随着风力发电机组单机容量不断增大，系统各结构部件的重量也合成比例增加，因此开发结

8、构简单的兆瓦级永磁发电机具有较大的优势。中国风电材料设备网   ·随着永磁材料技术，现代电力电子技术，控制技术的迅速发展，兆瓦级永磁风力发电机风电系统市场前景一片光明CNWPEM.NET    湘电2兆瓦风力发电机介绍cnwpme·com    1.机技术要求风电材料设备CNWPEM.COM中国风电材料设备网    结论：通过对2MW60极永磁同步发电机的磁路分析电性能分析，论证了该永磁发电机的性能如下：风电材料设备    1）当发电机

9、单独负载2MW供电时，电机效率大于95% 。cnwpme·com    2)当发电机与电网连接时，可在满载范围内保证高的发电性能指标（电机效率大于95.5%）。    3)6相突然短路时，永磁体不会退磁。    5主要解决的技术问题CNWPEM.COM    5.1多方案比较    结论：在试制造设计阶段，设计团队对以上提出的方案，分别从电磁性能、定子结构和定子绕组、转子结性电磁场分析以及仿真分析验证等四个方面进行了论证，最终采用了方案

10、八。该方案在体积上和AB。相当，并且考虑到  没有此类电机的设计生产经验，而且该方案电机的磁密、电密、热负荷都留有较大裕度。      5.2防磁钢退磁    5.2.1永磁电机退磁主要有以下几种：    1)大电流冲击退磁：cnwpme·com    由于现在的控制器采用了矢量控制技术，电机在起动过程中以额定电流恒定力矩起动，没有电流冲击。由于电机最大电流发生在故障状态下三相短路时的短路流，因此此，在设计时只要保证校算短路状态下磁钢工

11、作点在磁性工作曲线拐点以上，就能保证电机在使用过程中不会因大电流冲击而退磁。现在磁钢在额定使用温度下，拐点基本在0.2以下，只要设计合理完全能满足电机要求。  主要控制电机热负荷保证电机温升小于磁钢使用温度。采取措施减小高次谐波在磁钢表面中的涡流损耗，保证磁钢温度。    3）化学退磁：cnwpme·com    以上二种退磁都是在特定条件下发生的，只要设计得关，保证材料性能，就能防止退磁发生，均与磁钢寿命无。只“化学磁是逐步发生的，直接影响磁“的使用寿命。CNWPEM.COM   

12、磁钢的化学失效主要源于磁钢中的稀有金属和氢元素的化学反应，从而使磁钢失效。在空气中存在的氢气以及在潮湿状态下存在的氢离子与磁钢接触，是造成磁钢失效的主要原因。CNWPEM.NET  5.2.2磁钢的化学失效及其解决方法：cnwpem  要想解决磁钢长期化学失效的问题，首要的是要做好磁钢的防护。磁钢在出厂前已经根据设计的防护要求,做好了防护层。在保证磁钢防护层完好的情况，是可以保证磁钢的使用寿命。可是如何保证磁钢在装配过程中保护层不受损伤，是工程上要解决的主要问题。cnwpme·com   目前，在大型永磁电机中，还无法实现转子整体磁。普遍采用先充磁后装配的工艺法。使用这种方法时，尽管采用工装或专用设备，但由于磁钢强大的电磁吸力，无法绝对保证磁钢保护层不被划伤。针对以上情况我们主要采用如下方法，解决磁钢保护层在装配中的划伤