直驅(qū)機(jī)有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢．但需要一個全功率的變頻器，發(fā)電機(jī)和變頻器的價格均要高出雙饋機(jī)一頭．所以日前直驅(qū)機(jī)的性價比并不高，再加上其機(jī)組超大，運(yùn)輸安裝成本更高。例如，一種采用每分鐘20.5轉(zhuǎn)、％極的4m直徑的直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)，由葉輪直接驅(qū)動。由于發(fā)電機(jī)成本高，整個傳輸系統(tǒng)比基本驅(qū)動鏈系統(tǒng)（3級齒輪箱變速加雙饋異步）成本高30%，但發(fā)電量也高，平衡起來，機(jī)組在同容量下，比基本驅(qū)動鏈結(jié)構(gòu)發(fā)電成本高6%,雖然成本高，但免去齒輪箱減少了維修成本（5）

　　除了價格高、性價比低外，直驅(qū)機(jī)的其它技術(shù)缺陷也是不能忽視的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低速運(yùn)行特點，要求發(fā)電機(jī)組采取多極的特殊結(jié)構(gòu)，極組需要在發(fā)電機(jī)的圓周展開，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)直徑增大如德國Enercon公司的E -40型500k%v無齒輪直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)有84極，粗胖的電機(jī)直徑達(dá)到了4. 8m,使機(jī)艙有突出部。影響了空氣動力特性（6)，還增加了風(fēng)機(jī)的風(fēng)阻力。圖1是上?？萍记閳笱芯克恼轮械膬煞N機(jī)型機(jī)艙直觀比較。

　　像盤子形狀且笨重的直驅(qū)發(fā)電機(jī)，風(fēng)阻力。圖1是上?？萍记閳笱芯克恼轮械膬煞N機(jī)型機(jī)艙直觀比較。像盤子形狀且笨重的直驅(qū)發(fā)電機(jī)，加上同樣又大又重的風(fēng)葉，占據(jù)了機(jī)艙的前半部，其重心偏離塔筒，單邊懸在空中，加大了塔筒、地基的制造難度和成本。同時，需作超寬超高大件運(yùn)輸?shù)陌l(fā)電機(jī)也會進(jìn)一步增加風(fēng)機(jī)的運(yùn)輸和安裝成本。為此，西門子的SWT一3.6一107直驅(qū)機(jī)，首先沿用了1. 3MW和2.3MW風(fēng)機(jī)的雷茄煙型的瘦長園柱體機(jī)艙，以期改善直驅(qū)機(jī)機(jī)艙的風(fēng)動力特性，降低風(fēng)阻力；其次，西門子3.6MW直驅(qū)機(jī)設(shè)計成加長主軸并增加前后二個軸承．使直驅(qū)發(fā)電機(jī)后移到風(fēng)葉的對側(cè)以平衡風(fēng)葉重量，從而使機(jī)艙重心后移到塔筒內(nèi)．圖2為西門子雙軸承長主軸直驅(qū)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，圖31〕為其機(jī)艙布局示意二可見，針對直驅(qū)機(jī)的改進(jìn)，探索下一代更先進(jìn)、更可靠、性價比更高的風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)展開。

 

　　l、PCT無刷勵磁直驅(qū)機(jī)

　　筆者作為上海億途能源動力研究所的創(chuàng)始人，在上世紀(jì)曾接受了上海市政府下達(dá)的1976年電機(jī)研究重大技術(shù)攻關(guān)項目，從此長期關(guān)注風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，在電機(jī)理論和實用機(jī)型研究中，略有技術(shù)積累。例如，將交流同步和異步電機(jī)歸納為《差速同步電機(jī)》，作為一種統(tǒng)一電機(jī)加以研究．采用經(jīng)典理論推導(dǎo)出機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的普遍規(guī)律，并以“交流電機(jī)定則”加以論述如下：在正常運(yùn)行（包括正常起動、制動）的無損耗交流電機(jī)中：

　　1一1、其定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場具有相同的絕對轉(zhuǎn)速；而轉(zhuǎn)子磁場的絕對轉(zhuǎn)速可以分解為轉(zhuǎn)子磁場對于轉(zhuǎn)子體的相對轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子體的機(jī)械轉(zhuǎn)速的矢量和，所以電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)速等于定子磁場對于定子體的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子磁場對于轉(zhuǎn)子體的轉(zhuǎn)速的矢量差。

 

　　1 -2、交流電機(jī)中電能的流動方向可以這樣判定：如果定子場和轉(zhuǎn)子場相對轉(zhuǎn)速方向相同，則定子和轉(zhuǎn)子中電能流動方向相反，在電機(jī)磁場轉(zhuǎn)動方向上超前的場輸人電能而磁場轉(zhuǎn)動方向上落后的場輸出電能；如果定子場和轉(zhuǎn)子場相對轉(zhuǎn)速方向相反，則定子、轉(zhuǎn)子電能流動方向相同，在發(fā)電機(jī)中是同時輸出電能，在電動機(jī)中是同時輸人電能。

　　1 -3、交流電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子中有功功率之比等干轉(zhuǎn)子場和定子場相對轉(zhuǎn)速之比（亦即等于轉(zhuǎn)差率）的負(fù)值。

　　從當(dāng)前技術(shù)角度看，“差速同步電機(jī)”的異步運(yùn)行，即目前稱為交流勵磁電機(jī)、異步化同步電機(jī)，或主流機(jī)型—雙饋一異步機(jī)，也未嘗不可，所以“交流電機(jī)定則”可以看作為指導(dǎo)雙饋異步機(jī)中機(jī)電能量流動變化的理論依據(jù)。