内转子永磁直驱风力发电机

With Internal Rotor Direct-drive Generator

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个或更多。

图2--定子铁心与绕组

转子是多极结构，在转子磁轭外圆周贴有多个永磁体磁极，形成多凸极转子，相邻永磁体外表面极性相反，磁通方向如图1所示。转子磁轭通过转子支撑体固定在电机转轴套上，见图3。

图3--永磁体凸极转子

转子安装在定子内周，与定子之间有很小的气隙，可自由旋转，见图4。转子旋转时，定子绕组切割磁力线感生电势。

图4--定子与转子

下面介绍内转子直驱式风力发电机组的基本结构。

在塔架顶部的机舱里有支撑整个机组的机座，机座下部底盘装有偏航电机，在机座上有固定发电机定子的机架，见图5。

图5--机舱内的机组机座

把内转子永磁发电机的定子安装在机架上，见图6。

图6--安装定子

把永磁极转子安装在主轴上，见图7

图7--安装转子

把装有叶片的轮毂安装在机座的转轴上，轮毂上装有变桨机构，轮毂与转子固定连接，风轮与转子同步旋转，见图8。

图8--内转子直驱式永磁风力发电机组组成

在轮毂外部安装导流罩，在机舱安装电器柜，控制系统，润滑系统，测风装置等。

图9是一个内转子直驱式永磁风力发电机组的结构示意图。

图9--内转子直驱式永磁风力发电机组剖视图