3.0MW直驱式风力发电机组简介直驱永磁风力发电机取消了沉重的增速齿轮箱，发电机轴直接连接到叶轮轴上，转子的转速随风速而改变，其交流电的频率也随之变化，经过置于地面的大功率电力电子变换器，将频率不定的交流电整流成直流电，再逆变成与电网同频率的交流电输出。国际先进的无齿轮箱直驱风力发电机，用低速多极永磁发电机，并使用一台全功率变频器将频率变化的风电送入电网。直接驱动式风力发电机组由于没有齿轮箱，零部件数量相对传统风电机组要少得多。其主要部件包括：叶轮叶片、轮毂、变桨系统、发电机转子、发电机定子、偏航系统、测风系统、底板、塔架等（如图1.1所示）。
1.1直驱型风力发电机总体设计方案直驱型风力发电机组采用
水平轴、三叶片、上风向、变桨距调节、直接驱动、永磁同步发电机并网的总体设计方案，相对于传统的异步发电机组其优点如下[1]：1（1）由于传动系统部件的减少，提高了风力发电机组的可靠性和可利用率；2（2）永磁发电技术及变速恒频技术的采用提高了风电机组的效率；3（3）机械传动部件的减少降低了风力发电机组的噪音；4（4）可靠性的提高降低了风力发电机组的运行维护成本；5（5）机械传动部件的减少降低了机械损失，提高了整机效率；6（6）利用变速恒频技术，可以进行无功补偿；7（7）由于减少了部件数量，使整机的生产周期大大缩短。2直驱风力发电机组变桨特性叙述直驱型风力发电机组为变桨距调节型风机，叶片在运行期间，它会在风速变化的时候绕其径向轴转动。因此，在整个风速范围内可能具有几乎最佳的桨距角和较低的切入风速。在高风速下，改变桨距角以减少功角，从而减小了在叶片上的气动力。这样就保证了叶轮输出功率不超过发电机的额定功率。对于变桨距调节后对的功率特性的影响等等问题，这里我们将对机组叶片上的气动性能进行分析，从而进一步的了解变桨后，对风力发电机组的性能影响2.1不同变桨角度下的特性根据叶素理论，当一个叶素在流畅中运动时，叶素的上表面是负压力（吸力）；下表面是正压力。由于压力分布在叶素上而产生的载荷，可以用两个力（升力L垂直于风向V；阻力D平行于风向并与升力垂直）和一个力矩（俯仰力矩M）来表示。[2]对于变桨距风力机来说，调节变桨也同时意味着调节功角的大小。变桨距风力机的实际工作中，往往也通过轴承机构转动叶片来减小功角α，以此来减小CL，减小升力，扭矩和功率。
（Direct-drivenWindTurbineGenerators）直驱式风力发电机，是一种由风力直接驱动发电机，亦称无齿轮风力发动机，这种发电机采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式，免去齿轮箱这一传统部件。由于齿轮箱是目前在兆瓦级风力发电机中属易过载和过早损坏率较高的部件，因此，没有齿轮箱的直驱式风力发动机，具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降低运行维护成本等诸多优点。
3.0MW风机的机舱重量和尺寸与2.0MW相当，但发电性能却提高了50％。为了减轻重量，方便运输，使用高强度钢板（型号为S355J2G3/NL）来制造塔筒。内饰件不是通过焊接方式，而是采用磁铁固定在塔筒上，从而增加塔筒的疲劳强度。总之，重量轻是我们风机的显著特点，3.0MW机舱重量70吨，叶轮（含叶片和轮毂）重量41吨，80米塔筒重量160吨，比其他同级别机型轻得多。导流罩和机舱罩采用流线型设计，以减少塔架和基础所承受的载荷。在叶片承载结构中使用碳纤维材料，提高强度，减轻重量。叶片还采用新翼型来提高气动效率。在控制策略方面，当塔筒或传动系统出现大幅度振动时，可以通过调节叶轮或发电机转速来增加阻尼，消除振动。另外，把干式变压器安装在机舱内，可节省塔筒内电缆的重量和成本。截至2008年底，近300台3.0MW风机投入运行，其中96台安装在海上。直驱式风机用的新型永磁同步发电机，主要特点是直径小，重量轻（为现有产品重量的20－30％），采用非金属定子。通常，同步发电机与全容量变流器结合，可以显著改善电能质量，减轻对低压电网的冲击，保障风电并网后的电网可靠性和安全性。与双馈式风机（通常变流器容量为1/3的风机额定功率）相比，全容量变流器可以更容易实现低电压维持运行（LowVoltageFaultRideThrough）等功能，满足电网对风电并网的需要。
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