[科普中国]-半直驱式风电机组

半直驱概念是在直驱与双馈风电机组在向大型化发展过程中遇到的问题而产生的，兼顾有二者的特点。

简介半直驱概念是在直驱与双馈风电机组在向大型化发展过程中遇到的问题而产生的，兼顾有二者的特点。从结构上说半直驱可与双馈是类似的，具有布局形式多样的特点，同时目前研究中的无主轴结构还具有与直驱相似的外型。区别在于一是与双馈机型比，半直驱的齿轮箱的传动比低；二是与直驱机型比，半直驱的发电机转速高。这个特点决定了半直驱一方面能够提高齿轮箱的可靠性与使用寿命，同时相对直驱发电机而言，能够兼顾对应的发电机设计，改善大功率直驱发电机设计与制造条件。

特征采用一级或两级增速齿轮箱，多极同步发电机，全容量变流。此外，为了减轻机舱的重量，半直驱风力发电机组多为紧凑型机型，也就是取消低速轴或将低速轴的长度减小，增速箱输出轴与发电机主轴直联。1

目前研究目前，采用三叶片的半直驱风力发电机组是主流，典型的机组为芬兰Winwind 公司的WWD-3MW 和德国Multibrid公司M5000，而这两种机组的技术来源均来自德国Aerodyn公司。国内的哈尔滨哈飞工业有限责任公司参照芬兰Winwind 公司的1.0MW机组，在2009年5月自行研制成功了1.5MW半直驱式风力发电机组，2009年12月金风科技股份有限公司的3MW半直驱机组也在新疆达坂城吊装成功，根据重庆齿轮箱公司提供的信息，该机型的风轮直径为93m，额定转速为14.5 rpm，增速比为1：25，齿轮箱重28吨，内齿圆直径为2160mm。沈阳工业大学也正在研制2MW半直驱式机组，广东明阳风电技术有限公司与德国Aerodyn设计公司合作研制的3MW紧凑型半直驱风力发电机组正在德国进行测试。

由于3MW半直驱机组没有任何一家企业形成了大批量生产能力，芬兰Winwind 公司的WWD-3MW首台机组是在2006年下线，2008年才有5台机组在芬兰Kemi港的Ajos并网发电，此后分别在爱沙尼亚的Aulepa，捷克的Pchery,瑞典的Uljabuouda和芬兰的Pori安装了同型号的机组，但全部装机数量还不到30台。国内的企业更是处于样机试制或验证阶段，因此，关于这种机型的详细技术资料，在公开的场合很少披露。现在，只能根据所能获取到的很不完整和不很可靠的资料，对半直驱机组在不同安全等级下结构变化的情况进行推测。

桨距调节系统桨叶的桨距调节通过电动或液压推动进行。风力机主轴上安装着轮毂，在轮毂圆周分布着3个变桨距齿轮，齿轮内侧有轴承，桨叶根部安装在轴承内，桨叶在轴承内旋转就改变了桨距角。在桨叶根部安装有变桨距驱动电动机，其减速器输出接有小齿轮与变桨距齿轮啮合，当电动机转动时即可改变桨距角。3个桨叶各有一套变桨距驱动电动机与相关部件，也称为独立电动变桨系统，尽管3个变桨装置独立，但他们的桨距角变化是按规律同步，也有采用一台变桨距驱动电动机通过齿轮或连杆同时带动3个桨叶同时变距的。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学