風力發(fā)電機組包括風輪、發(fā)電機；風輪中含葉片、輪轂、加固件等組成；它有葉片受風力旋轉(zhuǎn)發(fā)電、發(fā)電機機頭轉(zhuǎn)動等功能。風力發(fā)電電源由風力發(fā)電機組、支撐發(fā)電機組的塔架、蓄電池充電控制器、逆變器、卸荷器、并網(wǎng)控制器、蓄電池組等組成。

風力發(fā)電機組進行發(fā)電時，都要保證輸出電頻率恒定。這無論對于風機并網(wǎng)發(fā)電還是風光互補發(fā)電都非常必要。要保證風電的頻率恒定，一種方式就是保證發(fā)電機的恒定轉(zhuǎn)速，即恒速恒頻的運行方式，因為發(fā)電機由風力機經(jīng)過傳動裝置進行驅(qū)動運轉(zhuǎn)，所以這種方式無疑要恒定風力機的轉(zhuǎn)速，這種方式會影響到風能的轉(zhuǎn)換效率；另一種方式就是發(fā)電機轉(zhuǎn)速隨風速變化，通過其它的手段保證輸出電能的頻率恒定，即變速恒頻運行。

在機組大型化的發(fā)展過程中，人們遇到的挑戰(zhàn)之一是傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)該如何取舍。

通常，我們看到的方案就是在高速、中速和直驅(qū)及其配套的發(fā)電機解決方案，這些方案其實都是企圖在機械變速裝置和發(fā)電裝置之間權(quán)衡。

歐盟在 2012 到 2017 年期間資助的大型海上機組計劃 ( INNWind.EU 計劃) 里，有一個重要的參與者：Magnomatics - 一家位于謝菲爾德 (Sheffield) 的英國企業(yè)。

Magnomatics 擁有一種稱為磁吸齒輪 (magnetic-gears) 的專利技術(shù)。

我們看上面的圖，左側(cè)是傳統(tǒng)的行星式齒輪耦合的結(jié)構(gòu)，右側(cè)是用永磁體之間的磁力耦合實現(xiàn)了和行星式傳動一樣的效果。磁齒輪利用磁力傳動 ,沒有機械接觸。無接觸的結(jié)構(gòu)從根本上解決了傳統(tǒng)齒輪箱的各種問題，因為它不需要潤滑，工作更穩(wěn)定，可靠性更高，損耗小，效率高。

在這個技術(shù)的基礎(chǔ)上，Magnomatics 提出了一種稱為 Pseodu-Direct Drive (PDD) 的解決方案。這里的 Pseodu 是偽裝的意思，直接翻譯就是偽直驅(qū) (PDD)技術(shù)。

PDD 技術(shù)就是把磁吸齒輪放到一組定子線圈的內(nèi)部，如下圖所示, 整個結(jié)構(gòu)等效于把行星齒輪嵌入到發(fā)電機定子內(nèi)部，只是這個行星齒輪是磁力齒輪。

這個結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是什么呢?

首先它是一個高速解決方案，這樣在發(fā)電機定子側(cè)就獲得了高速電機的所有優(yōu)勢;

同時，他的高傳動比來自磁力齒輪，避免高傳動比機械結(jié)構(gòu)的種種弊端。

也就是說，它不再是一個妥協(xié)的結(jié)果，而是用全新的方式消除了傳動機械變速裝置帶來的種種問題。

概念設(shè)計的 3D 圖示

具體地講，它有如下優(yōu)勢：

1、不再需要機械的變速箱

2、非常高效率 (> 97%)

3、高可靠性

4、低維護

5、低冷卻要求

6、固有扭矩過載保護

7、低噪聲

8、重量和體積比直驅(qū)型小很多

目前這一技術(shù)還處于原型驗證階段，小編會持續(xù)關(guān)注其發(fā)展。也歡迎對此項技術(shù)有更多了解的朋友一起交流。