隨著能源的日益緊張各國都在投鉅資尋找新的能源，而風(fēng)能又是新能源中最成熟最有開發(fā)價(jià)值的綠色能源，發(fā)電機(jī)在風(fēng)能利用方面又是最關(guān)鍵部件，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)與實(shí)際應(yīng)用存在著很多矛盾，風(fēng)力發(fā)電機(jī)要求低轉(zhuǎn)速建壓大電流低阻力矩，和要求的頻率。要想達(dá)以上四點(diǎn)，發(fā)電機(jī)必須增加極數(shù)，增大體積，體積的增大必然增大了啟動阻力矩影響效率，所有的交流發(fā)電機(jī)都基同一個(gè)原理：1、導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動的速度；2、被導(dǎo)體切割的磁場強(qiáng)度；3、切割磁力線導(dǎo)體的有效長度，根據(jù)這一原理我探索思考，要想設(shè)計(jì)一種好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，首先要適應(yīng)風(fēng)況，在新結(jié)構(gòu)方面尋找方向。下面我對幾種結(jié)構(gòu)不同的發(fā)電機(jī)做一簡單的說明：

1、垂直軸無鐵芯內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)采用內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子間隙磁場切割導(dǎo)體，使磁場強(qiáng)度大大增強(qiáng)，定子為非磁性材料制成，完全消除了無功功率和定子鐵芯的渦流損耗，有效的降低了繞組的電阻值和啟動阻力矩，增大了有功功率的輸出。

2、內(nèi)外雙定子發(fā)電機(jī)共設(shè)內(nèi)外兩套繞組轉(zhuǎn)子為公用，轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩磁場同時(shí)切割內(nèi)外兩套繞組，有效的提高了磁極的利用率，同時(shí)可增加定子的槽數(shù)和繞組的線徑，減少銅損提高效率。雙轉(zhuǎn)子雙定子電機(jī)都不屬空芯杯結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有的大型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，按傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)無限的放大，電機(jī)轉(zhuǎn)子重達(dá)一二拾噸，加上定子的電磁阻力矩需要輸入旋轉(zhuǎn)力矩是非常巨大的，而半直驅(qū)發(fā)電機(jī)前端又加裝了增速機(jī)構(gòu)，根據(jù)增速機(jī)原理，增速機(jī)輸出軸對發(fā)電機(jī)輸入的旋轉(zhuǎn)力矩又大大降低，增速機(jī)全部的輸出力矩，又集中在輸出齒輪的幾個(gè)齒上，通過輸出軸帶動龐大的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這樣的設(shè)計(jì)很容易出問題，也是得不償失的，一旦發(fā)電機(jī)出現(xiàn)問題現(xiàn)場維修也是很困難的。

低轉(zhuǎn)速多轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)，實(shí)際就是將一對磁極組成一個(gè)轉(zhuǎn)子，將增速機(jī)與發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)為一體的新型發(fā)電機(jī)，為了提高轉(zhuǎn)子的切割速率，降低轉(zhuǎn)子的重量，采用多轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子與定子獨(dú)立設(shè)計(jì)，每個(gè)轉(zhuǎn)子端部設(shè)有行星齒輪，按圓周均勻分布與太陽輪咬合，齒與齒之間受力均衡，當(dāng)太陽輪旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動多轉(zhuǎn)子同時(shí)增速旋轉(zhuǎn)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間集中繞組的兩個(gè)邊同時(shí)逆向切割磁力線。

低轉(zhuǎn)速多轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：1.成本低重量輕，阻力距小，加工工藝簡單；2.效率高轉(zhuǎn)子受力均勻，所有集中繞組的兩個(gè)邊可同時(shí)逆向切割磁力線；3.維修方便，轉(zhuǎn)子與定子獨(dú)立設(shè)計(jì)可單獨(dú)更換。