【风电】视频+多图，超全面！直驱式风力发电机概述

图2--内转子直驱式风力发电机组

外转子永磁直驱式风力发电机的发电绕组在内定子上，绕组与普通三相交流发电机类似；转子在定子外侧，由固定在外磁軛内圆面上的多个永久磁铁组成内凸极结构，外转子与风轮轮毂安装成一体，一同旋转。本栏有对外转子直驱式风力发电机的专门介绍，图3是一个外转子直驱式风力发电机组的结构示意图。

图3--外转子永磁直驱式风力发电机

盘式永磁直驱式风力发电机的定子与转子都呈平面圆盘结构，定子与转子轴向排列，有中间转子、中间定子、多盘式等结构，本栏有对中间转子与中间定子直驱式风力发电机的专门介绍，图4是一个中间定子直驱式风力发电机组的组结构示意图。

图4--盘式永磁直驱式风力发电机

盘式永磁直驱式风力发电机动画

还有一种半直驱发电机，结构也有上述几种，只不过极数没那么多而已，还需使用齿轮箱进行少量增速，由于极数较少的发电机与增速不大的低速齿轮箱制造维护都较方便，成本相对低廉，故采用半直驱发电机加低速齿轮箱也是一种折中的方案。

在垂直轴风力机中也广泛使用直驱与半直驱发电机，较多采用盘式永磁直驱式风力发电机，有关内容请到“直驱式垂直轴风力发电机”课件观看。

在多极式永磁直驱式风力发电机的结构上还有一个重要的特点，那就是绕组的槽数与磁极数不成整数关系，这是因为当所有磁极与槽数整齐对应时，磁力线有最短磁路，转子与定子间的强大吸引力会使发电机起动非常困难。所以起动阻力矩也就成了永磁发电机的重要参数，采用分数槽设计就可以较好的减小起动阻力矩。另外分数槽设计还可以在同数目磁极下减少线槽数，降低制造难度。如何选好永磁发电机的极数与槽数是目前正在研究中的新技术，方案也很多，本栏目就不作介绍了，在以下几种永磁直驱式发电机的结构示例中仍采用整数槽。

内转子直驱发电机

内转子永磁直驱风力发电机的结构采用普通发电机广泛采用的结构，采用多凸极结构，其气隙中的磁通方向与电机轴垂直（径向磁通）。与普通发电机相比只是要求在结构上更轻巧一些。图1是多极内转子结构的定子与转子局部图，显示了磁通的走向。

图1--内转子发电机的磁路

下面通过一个内转子永磁直驱风力发电机模型来介绍其结构与组成，先介绍发电机部分。

发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，铁芯内圆周均匀分布着许多槽，定子绕组嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，见图2。为了清晰显示定子铁心的构造，本模型的线圈槽数比实际直驱发电机要少一些，例如一个50对磁极的定子槽数为150个或