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在机组大型化的发展过程中,人们遇到的挑战之一是传动系统的结构该如何取舍。
通常,我们看到的方案就是在高速、中速和直驱及其配套的发电机解决方案,这些方案其实都是企图在机械变速装置和发电装置之间权衡。
欧盟在 2012 到 2017 年期间资助的大型海上机组计划 ( INNWind.EU 计划) 里,有一个重要的参与者:Magnomatics - 一家位于谢菲尔德 (Sheffield) 的英国企业。
Magnomatics 拥有一种称为磁吸齿轮 (magnetic-gears) 的专利技术。
我们看上面的图,左侧是传统的行星式齿轮耦合的结构,右侧是用永磁体之间的磁力耦合实现了和行星式传动一样的效果。磁齿轮利用磁力传动 ,没有机械接触。无接触的结构从根本上解决了传统齿轮箱的各种问题,因为它不需要润滑,工作更稳定,可靠性更高,损耗小,效率高。
在这个技术的基础上,Magnomatics 提出了一种称为 Pseodu-Direct Drive (PDD) 的解决方案。这里的 Pseodu 是伪装的意思,直接翻译就是伪直驱 (PDD)技术。
PDD 技术就是把磁吸齿轮放到一组定子线圈的内部,如下图所示, 整个结构等效于把行星齿轮嵌入到发电机定子内部,只是这个行星齿轮是磁力齿轮。
这个结构的优势是什么呢?
首先它是一个高速解决方案,这样在发电机定子侧就获得了高速电机的所有优势;
同时,他的高传动比来自磁力齿轮,避免高传动比机械结构的种种弊端。
也就是说,它不再是一个妥协的结果,而是用全新的方式消除了传动机械变速装置带来的种种问题。
概念设计的 3D 图示
具体地讲,它有如下优势:
1、不再需要机械的变速箱
2、非常高效率 (> 97%)
3、高可靠性
4、低维护
5、低冷却要求
6、固有扭矩过载保护
7、低噪声
8、重量和体积比直驱型小很多
目前这一技术还处于原型验证阶段,小编会持续关注其发展。也欢迎对此项技术有更多了解的朋友一起交流。
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