海上直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)規(guī)范起草人

徐可、宋曉萍、周舟、田湘龍、劉合鳴、朱廣輝、何婷、尚振龍、王貴軍、李素平、陳斌。

湘電風(fēng)能有限公司、湘潭電機(jī)股份有限公司、湘潭牽引電器設(shè)備研究所有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水平軸海上直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境條件、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝貯存、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、隨機(jī)文件等。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于海上直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱“機(jī)組”）,包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙、塔筒幾部分。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水平軸海上直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境條件、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝貯存、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行、維護(hù)、隨機(jī)文件等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于海上直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱“機(jī)組”）,包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙、塔筒幾部分。2100433B

直驅(qū)式機(jī)構(gòu)應(yīng)用在許多的產(chǎn)品中：

直驅(qū)式機(jī)構(gòu)高速

• 風(fēng)扇：不需精準(zhǔn)，轉(zhuǎn)速依風(fēng)扇而定，約在1000至12000 rpm之間。

• 硬盤：需非常精準(zhǔn)，轉(zhuǎn)速有5400、7200、10000、15000 rpm等。

• 錄影機(jī)：需非常精準(zhǔn)，轉(zhuǎn)速1800 rpm（NTSC）或1500 rpm（PAL）。

• 縫紉機(jī)：依機(jī)種，轉(zhuǎn)速可能是3000 rpm到5000 rpm。

• 數(shù)控機(jī)床：數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)盤需要快而且精準(zhǔn)。

• 洗衣機(jī)：最高到1600rpm。

直驅(qū)式機(jī)構(gòu)中速及可變速

• 軟盤。

• 光盤驅(qū)動(dòng)器：CD會(huì)直接耦合在轉(zhuǎn)子上，播放音樂的轉(zhuǎn)速是250至500rpm，若是配合電腦使用，轉(zhuǎn)速會(huì)更高。

直驅(qū)式機(jī)構(gòu)非常低的轉(zhuǎn)速

• 唱片留聲機(jī)：速度需非常精準(zhǔn)，速度會(huì)是78, 33 1/3或45 rpm。

• 望遠(yuǎn)鏡架臺(tái)：速度需非常精準(zhǔn)，24小時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)一圈。

直驅(qū)式機(jī)構(gòu)其他應(yīng)用

• 洗衣機(jī)：像Fisher & Paykel、LG集團(tuán)、三星集團(tuán)、惠而浦及東芝等廠商有生產(chǎn)直驅(qū)式的洗衣機(jī)，洗衣滾筒直接裝在馬達(dá)上，取代較低效率的皮帶驅(qū)動(dòng)或是配合減速機(jī)的機(jī)種。

• 火車：1919年的Milwaukee Road class EP-2電車是直接用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)火車的輪軸。東日本旅客鐵道（JR East）在2002年1月架設(shè)了實(shí)驗(yàn)性的JR東日本E993系電力動(dòng)車組電聯(lián)車（EMU），稱為AC Train，測(cè)試在電聯(lián)車使用直驅(qū)馬達(dá)的可行性。此技術(shù)后來(lái)應(yīng)用在JR東日本E331系電聯(lián)車，在2007年開始在京葉線上行駛。

• 車輛：自19世紀(jì)后期開始就有車轂馬達(dá)，在21世紀(jì)開始用電動(dòng)車的概念上。

• 風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)（參考無(wú)齒輪風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)）：許多公司都有開發(fā)風(fēng)力發(fā)電的直驅(qū)式發(fā)電機(jī)，目的是在提升效率，也降低維護(hù)成本。

• 車輛：例如單輪車、高輪單車及兒童的自行三輪車。

直驅(qū)式機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)就是需要特制的電動(dòng)機(jī)。一般電動(dòng)機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)在較高轉(zhuǎn)速（例如1500或是3000rpm時(shí)才會(huì)有最大轉(zhuǎn)矩。這様?shù)奶匦赃m用于許多應(yīng)用場(chǎng)合（例如風(fēng)扇），但其他的機(jī)構(gòu)需要在非常低的轉(zhuǎn)速下有較大的轉(zhuǎn)矩，例如留聲機(jī)轉(zhuǎn)盤，需要固定在33 1/3 rpm或45 rpm（而且要很精確）。

較慢的馬達(dá)其體積也會(huì)比（應(yīng)用在較高轉(zhuǎn)速下的）標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)要大。例如皮帶驅(qū)動(dòng)的留聲機(jī)轉(zhuǎn)盤，其馬達(dá)直徑為2.5cm，若是直驅(qū)式留聲機(jī)轉(zhuǎn)盤，直徑為10cm。因?yàn)榉侵彬?qū)式的機(jī)構(gòu)可以用減速機(jī)構(gòu)使實(shí)際負(fù)載的轉(zhuǎn)速下降，而提高負(fù)載上的轉(zhuǎn)矩，相對(duì)而言，直驅(qū)式機(jī)構(gòu)的馬達(dá)就要產(chǎn)生夠大的轉(zhuǎn)矩。

直驅(qū)式機(jī)構(gòu)需要比較精準(zhǔn)的控制機(jī)械。有減速機(jī)的馬達(dá)其慣量較大，會(huì)讓輸出的運(yùn)動(dòng)變的較平緩。大部分馬達(dá)會(huì)有位置的轉(zhuǎn)矩漣波，稱為磁卡力矩。在高速馬達(dá)上，磁卡力矩的頻率較高，不致影響系統(tǒng)特性。而直驅(qū)式機(jī)構(gòu)下，馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩漣波比較容易影響系統(tǒng)，需要加慣量（例如飛輪）或是系統(tǒng)加入回授才能改善。

采用一級(jí)或兩級(jí)增速齒輪箱，多極同步發(fā)電機(jī)，全容量變流。此外，為了減輕機(jī)艙的重量，半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多為緊湊型機(jī)型，也就是取消低速軸或?qū)⒌退佥S的長(zhǎng)度減小，增速箱輸出軸與發(fā)電機(jī)主軸直聯(lián)。