风力发电机中的直驱永磁技术有何优缺点

Question

如题所述

Answer 1

直驱永磁风力发电机（Direct-drive Permanent Magnet Synchronous Generator，简称D-PMSG）是一种常见的风力发电机技术，相比于传统的双馈感应发电机（Doubly-Fed Induction Generator，简称DFIG）和齿轮箱+同步发电机的组合，直驱永磁风力发电机具有明显的优点和缺点。

优点：

高可靠性：由于没有齿轮箱，直驱永磁风力发电机的机械磨损和故障点较少，因此具有更高的可靠性。

寿命长：直驱永磁风力发电机的设计寿命一般在20年以上，而且其核心部件的寿命相对较长，因此整体寿命比较长。

效率高：由于直驱永磁风力发电机的设计简单，减少了机械损耗和能量损失，因此其效率较高。

维护成本低：由于直驱永磁风力发电机的结构简单，维护成本相对较低。

缺点：

成本高：直驱永磁风力发电机的制造成本较高，主要是由于其使用了大量的稀土材料，制造成本较高。

对风速变化的适应性较差：由于直驱永磁风力发电机的设计原理，其对风速变化的适应性相对较差，需要采用相应的控制策略来解决。

对控制系统的要求高：直驱永磁风力发电机的控制系统需要具备较高的控制精度和响应速度，否则可能影响发电效率和稳定性。

Answer 2

直驱技术目前并不成熟，主要问题集中在变桨和变流上，机械问题主要在发电机轴承。直驱坐的越大 发电机也越大 不方便运输和吊装本回答被网友采纳

Answer 3

直驱永磁发电机与双馈异步发电机技术相比，由于不需要转子励磁，没有增速齿轮箱，效率要比双馈发电机高出20%以上，年发电量要比同容量的双馈机型高；增速齿轮箱故障较高，维护保养成本高，直驱永磁发电机不需要齿轮箱，易于维修保养；直驱永磁发电机采用全功率的交-直-交变频技术，与电网隔离，具有低电压穿越能力，对电网友好；
直驱永磁发电机的缺点是稀土永磁材料成本高，导致整机成本相对较高，永磁材料在高温、震动和过电流情况下，有可能永久退磁，致使发电机整体报废，这是直驱永磁发电机的重大缺陷。

Answer 4

风力发电机也在逐步的永磁化。采用永磁风力发电机，不仅可以提高发电机的效率，而且能在增大电机容量的同时，减少体积，并且因为发电机采用了永磁结构，省去了电刷和集电环等易耗机械部件，提高了系统的可靠性，这也是风电发电机的发展趋势之一。
风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。目前大多风电系统发电机与风轮并不是直接相连，而是通过变速齿轮相连，这种机械装置不仅降低了系统的效率，增加了系统的成本，而且容易出现故障，是风力发电急需解决的瓶颈问题。直驱式风力发电机可以直接与风轮相连，增加了系统的稳定性，同时增大了电机的体积和设计制造以及控制的难度。直驱型风力发电系统是采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电，通过功率变换电路将电能转换后并入电网，相对于双馈型发电系统，直驱式发电机采用较多的极对数，使得在转速较低时，发电机定子电压输出频率仍然比较高，完全可以在电机的额定等级下工作，并且其定子输出电压通过变流器后再和电网相接，定子频率变化并不会影响电网频率。在直驱风力发电系统中风机与发电机直接耦合，省去了传统风力发电系统中的国内难以自主生产且故障率较高的齿轮箱这一部件，减少了发电机的维护工作，并且降低了噪音。另外其不需要电励磁装置，具有重量轻、效率高、可靠性好的优点。