DQZHAN技術(shù)訊:技術(shù)丨風(fēng)電機(jī)組大型化的傳動(dòng)鏈解決方案
在機(jī)組大型化的發(fā)展過程中,人們遇到的挑戰(zhàn)之一是傳動(dòng)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(jī)解決方案,這些方案其實(shí)都是企圖在機(jī)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(jī)組計(jì)劃 ( INNWind.EU 計(jì)劃) 里,有一個(gè)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**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(shí)現(xiàn)了和行星式傳動(dòng)一樣的效果。磁齒輪利用磁力傳動(dòng) ,沒有機(jī)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?yàn)樗恍枰獫櫥?,工作更穩(wěn)定,可靠性更高,損耗小,效率高。
在這個(gè)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(gè)結(jié)構(gòu)等效于把行星齒輪嵌入到發(fā)電機(jī)定子內(nèi)部,只是這個(gè)行星齒輪是磁力齒輪。
這個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是什么呢?
首先它是一個(gè)高速解決方案,這樣在發(fā)電機(jī)定子側(cè)就獲得了高速電機(jī)的所有優(yōu)勢(shì);
同時(shí),他的高傳動(dòng)比來自磁力齒輪,避免高傳動(dòng)比機(jī)械結(jié)構(gòu)的種種弊端。
也就是說,它不再是一個(gè)妥協(xié)的結(jié)果,而是用全新的方式消除了傳動(dòng)機(jī)械變速裝置帶來的種種問題。
概念設(shè)計(jì)的 3D 圖示
具體地講,它有如下優(yōu)勢(shì):
1、不再需要機(jī)械的變速箱
2、非常高效率 (> 97%)
3、高可靠性
4、低維護(hù)
5、低冷卻要求
6、固有扭矩過載保護(hù)
7、低噪聲
8、重量和體積比直驅(qū)型小很多