2023年风电机组永磁发电机设计、制造关键技术

第风电机组永磁发电机设计、制造关键技术

风电机组永磁同步发电机设计、制造关键技术报告人：李进泽(202x年05月04日第1版)南车株洲电机有限公司

报告提纲报告人：李进泽(lijinze@csrelectric.Com)(lichair@)第一部分第二部分第三部分第四部分风电技术简述永磁发电机特点及结构永磁发电机设计、制造关键技术结束语

Page2

第一部分风电技术简述

风电产业发展趋势风力发电系统简述风电技术发展趋势

Page3

1风电产业发展趋势——中国风电产业近年来持续快速增长近年来，世界风能市场快速增长。在国家相关政策的大力支持下，中国的风电行业的发展更是发展迅猛，202x年中国已超过美国累计装机容量跃居全球第一！中国风电机组单机容量、生产能力、产品布局、产品开发能力等都有了新的飞跃。中国风电机组整机市场已出现2.5MW、3.0MW和5.0MW等大功率机型，已可批量生产0.6MW-5.0MW全系列风电机组。资料来源：202x年数据来自BTM

第一部分风电技术简述

风电产业发展趋势风力发电系统简述风电技术发展趋势

Page5

2风力发电系统简述目前，常见的风力发电机系统有如下几种。其中，双馈异步风力发电机系统市场占有率最高，直驱型永磁同步风力发电机系统增长最快，带齿轮箱的高速、中速永磁同步风力发电机系统的新机型不断推出。恒速恒频同步风力发电机系统恒速恒频鼠笼型异步风力发电机系统，代表：NEGMiconNM202xOptislip结构(RCC),代表：Vestas公司变速恒频双馈异步风力发电机系统，代表：Vestas公司V80变速恒频电励磁同步发电机系统，代表：Enercon公司变速恒频永磁同步风力发电机系统，代表：Lagerway公司

风力发电系统简述——恒速恒频同步风电机组

三要素：同步发电机齿轮箱励磁调节器

恒速恒频同步风力发电机系统

风力发电系统简述——异步风电机组三要素：异步发电机齿轮箱无功补偿器

恒速恒频鼠笼型异步风力发电机系统高速型：无功补偿器(发电机最简单)1000kW水冷异步发电机(南车电机)

风力发电系统简述三要素：双馈异步发电机齿轮箱变频器国内代表产品：华锐：1.5MW、3.0MW、5.0MW;

——双馈风电机组

变速恒频双馈异步风力发电机系统高速型：双馈、全功率(发电机体积最小)1.65MW双馈发电机(南车电机)

风力发电系统简述——双馈风电机组

德国Repower公司的5MW双馈风电机组

风力发电系统简述——直驱电励磁同步风电系统两要素：电励磁同步发电机全功率变频器

Enercon公司E-126直驱，功率7MW,转速低速型：无齿轮箱、全功率变流器(发电

机体积最大)12r/min。直驱型电励磁同步风力发电机系统(低速)

风力发电系统简述——半直驱电励磁同步风电系统三要素：电励磁同步发电机全功率变流器单级行星齿轮

变速恒频半直驱电励磁同步发电机系统中速型：全功率变流器(发电机体积中等)

风力发电系统简述——高速电励磁同步风电系统

三要素：电励磁同步发电机齿轮箱全功率变流器

变速恒频电励磁同步发电机系统(高速)高速型：全功率变频器(发电机体积小)

风力发电系统简述——直驱永磁风电机组两要素：永磁同步发电机全功率变频器国内代表产品：金风：1.5MW、2.5MW、6.0MW;湘电：2.0MW、5.0MW;东电：2.0MW。

直驱型永磁同步风力发电机系统低速型：无齿轮箱、全功率(发电机体积最大)

风力发电系统简述——直驱永磁风电机组

Z72直驱型永磁风电机组(内转子发电机)(202x年4月投入运行)

Vensys直驱型永磁风电机组(外转子发电机)

风力发电系统简述——直驱永磁风电机组

1.5MW直驱型永磁风电机组金风科技1.5MW直驱型永磁风电机组(外转子发电机)(北京官厅水库风电场，202x年绿色奥运工程)

风力发电系统简述——直驱永磁风电机组

湘潭电机2.0MW直驱型永磁风电机组(内转子永磁发电机)

2.0MW直驱型永磁风电机组(内转子永磁发电机)

风力发电系统简述——半直驱永磁风电机组三要素：永磁同步发电机单级行星齿轮全功率变频器国内代表产品：金风：3.0MW。

变速恒频半直驱永磁同步风力发电机系统(中速)中速型：齿轮箱