5MW海上直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制

　　摘　要XE115 5MW 直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是湘潭電機(jī)為了拓展海上風(fēng)力發(fā)電而獨(dú)立自主研發(fā)的新型產(chǎn)品。本文介紹了該發(fā)電機(jī)主要設(shè)計參數(shù)，設(shè)計原則，主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)，型式試驗(yàn)參數(shù)以及產(chǎn)品應(yīng)用前景。從產(chǎn)品工廠型式試驗(yàn)主要參數(shù)看，該5MW 直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制取得了成功，具有優(yōu)良的性能，表明了湘潭電機(jī)在大型直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制技術(shù)上達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

　　1. 引言

　　湘潭電機(jī)已經(jīng)成功開發(fā)研制了XE72 22.5RPM2MW、XE82 19RPM 2MW、XE93 17RPM 2MW、XE93 18RPM 2.5MW 等系列直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在設(shè)計和制造方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，其工藝和結(jié)構(gòu)為5MW 大功率低速直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)的研制提供了很好的參考。該型發(fā)電機(jī)在設(shè)計上借鑒了以往發(fā)電機(jī)先進(jìn)成熟的結(jié)構(gòu)， 同時運(yùn)用先進(jìn)設(shè)計及工藝制造方法， 成功研制出5MW 直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)以達(dá)到海上風(fēng)電運(yùn)行可靠、維護(hù)簡單的要求。本文重點(diǎn)介紹該型發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)。

　　2. 永磁發(fā)電機(jī)主要參數(shù)

　　發(fā)電機(jī)型號 XE115 TFYD5000-1

　　額定功率 5273KW

　　額定電壓 3000V

　　額定轉(zhuǎn)速18 r/min

　　額定頻率12Hz

　　效率95%

　　相數(shù)3

　　絕緣等級F 級（ 溫升按B 級考核）

　　冷卻方式內(nèi)部密閉循環(huán)風(fēng)冷卻， 外部散熱翅

　　自然風(fēng)冷

　　防護(hù)等級IP54

　　環(huán)境溫度-10℃～ 40℃

　　質(zhì)量130000kg

　　3. 永磁發(fā)電機(jī)的設(shè)計

　　3.1 設(shè)計原則

　　3.1.1 采用扁平狀盤式結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)發(fā)電機(jī)主要參數(shù)之間的關(guān)系式

　　D 1—電機(jī)定子內(nèi)徑