直驅式風(fēng)力發(fā)電機

直驅式風(fēng)力發(fā)電機，是一種由風(fēng)力直接驅動(dòng)發(fā)電機，亦稱(chēng)無(wú)齒輪風(fēng)力發(fā)動(dòng)機，這種發(fā)電機采用多極電機與葉輪直接連接進(jìn)行驅動(dòng)的方式，免去齒輪箱這一傳統部件。由于齒輪箱是目前在兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機中屬易過(guò)載和過(guò)早損壞率較高的部件，因此，沒(méi)有齒輪箱的直驅式風(fēng)力發(fā)動(dòng)機，具備低風(fēng)速時(shí)高效率、低噪音、高壽命、減小機組體積、降低運行維護成本等諸多優(yōu)點(diǎn)。

直驅式（無(wú)齒輪）風(fēng)力發(fā)電機始于20多年前，由于電氣技術(shù)和成本等原因，發(fā)展較慢。隨著(zhù)近幾年技術(shù)的發(fā)展，其優(yōu)勢才逐漸凸現。德國、美國、丹麥都是在該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較為領(lǐng)先的國家，其中德國西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的（直驅式）無(wú)齒輪同步發(fā)電機安裝在世界最大的挪威風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，最高效率達98%。

1997年的風(fēng)機市場(chǎng)上出現了兼具無(wú)齒輪、變速變槳距等特征的風(fēng)力發(fā)電機,這些高產(chǎn)能、運行維護成本低的先進(jìn)機型有E-33、E-48、E-70等型號，容量從330千瓦至2兆瓦，由德國ENERCONGmbH公司制造，它們的研制始于1992年。2000年，瑞典ABB公司成功研制了3兆瓦的巨型可變速風(fēng)力發(fā)電機組，其中包括永磁式轉子結構的高壓風(fēng)力發(fā)電機Wind former，容量3兆瓦、高約70米、風(fēng)扇直徑約90米。2003年，在Okinawa電力公司開(kāi)始運行的MWT-S2000型風(fēng)力發(fā)電機，是日本三菱重工首度完全自行制造的2兆瓦級風(fēng)機，采用小尺寸的變速無(wú)齒輪永磁同步電機，新型輕質(zhì)葉片。

目前，國內多家企業(yè)也開(kāi)始進(jìn)軍直驅式風(fēng)力發(fā)電機領(lǐng)域，湘潭電機集團與日本原弘產(chǎn)株式會(huì )社合資組建的湖南湘電風(fēng)能有限公司，2兆瓦直驅式永磁風(fēng)力發(fā)電整機機組已試車(chē)成功；廣西銀河艾萬(wàn)迪斯風(fēng)力發(fā)電有限公司與德國AVAVTIS公司聯(lián)合推出的2.5兆瓦直驅變槳風(fēng)力發(fā)電也于2008年二季度完成樣機；具有自主知識產(chǎn)權的新疆金風(fēng)科技股份公司、哈爾濱九州電氣公司也分別研制出1.5兆瓦直驅式風(fēng)力發(fā)電機。

在Ⅰ類(lèi)風(fēng)場(chǎng)，一臺典型的1.5MW風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)輪直徑為70米，其掃風(fēng)面積約為3846平方米，風(fēng)輪面積將決定風(fēng)機可以從風(fēng)中獲取多少能量，根據貝茨理論（Betz's Law），風(fēng)力發(fā)電機從風(fēng)中吸收的功率與掃風(fēng)面積成正比，而面積與直徑成平方關(guān)系，所以風(fēng)輪直徑增加1倍，吸收能量將增至4倍。