第四节 直驱式水平轴并网风力发电机组的总体结构布局

直驱式水平轴并网风力发电机组就是采用多极永磁发电机与风轮轴直接连接的风力发电机组。它省去了传统式水平轴并网风力发电机组的大增速比的造价昂贵且寿命只有4～6年的增速器，也省掉了连接增速器和发电机的联轴器以及重量很大的风轮轴和轴承座。直驱式水平轴并网风力发电机组的结构要比传统式水平轴并网风力发电机组的结构简单得多，进而，直驱式的制造成本、用户的使用成本、风电成本跟传统式相比大幅度下降。

直驱式水平轴并网风力发电机组分为内转子式和外转子式两种，它们的总体结构布局略有不同。

（1）内转子式直驱式水平轴并网风力发电机组的总体结构布局

内转子式的风轮直接安装在多极永磁发电机的转子轴上，转子轴通过轴承安装在一种特殊的机座上。这种特殊机座如图4-21所示。永磁发电机的定子直接安装在这个特殊的机座上，转子有端部延伸出的制动毂，而液压钳式制动器则安装在这个特殊的机座上。这个特殊机座有安装调向驱动减速机的位置，可最多安装4台驱动调向大齿轮的减速机，这个特殊机座通过机舱座和调向轴承安装在塔架上。机舱由钢骨架和玻璃钢制成，其顶部外边安装有风向传感器和风速仪。机舱内设有液压泵站等液压系统，用来冷却永磁发电机的冷却系统，配电箱和起吊零部件的起吊装置等。轮毂内有变桨距调速系统，特殊机座中心有很大的孔并有爬梯供人进出机舱。

这就是内转子式直驱式水平轴并网风力发电机组的总体结构布局，见图4-20。

进入21世纪，直驱式水平轴并网风力发电机组发展很快，国外以德国Enercon的E系列直驱式发电机组为典型代表。图6-7是Enercon的E48型850kW直驱式水平轴并网风力发电机组的典型总体结构布局。

图6-7 德国Enercon的直驱式E48水平轴并网风力发电机组及结构布局

（2）外转子式直驱式水平轴并网风力发电机组的总体结构布局

外转子式直驱式水平轴并网风力发电机组的总体结构布局与内转子式直驱式基本相同，所不同的是风轮直接安装在外转子上，外转子通过轴承安装在内定子轴上，而内定子轴安装在特殊的机座上。外转子在安装风轮的另一端延伸出制动毂，而液压钳式制动器安装在定子轴上。

外转子式直驱式水平轴并网风力发电机组的其他结构布局当内转子式直驱式风力发电机组相同。

图4-19是中国新疆金风科技自行研发的62/1200kW外转子式直驱式水平轴并网风力发电机组总体结构分局。