海上风力发电用静态密封双定子高温超导发电机的样机研制与测试

简介

海上风力发电是可再生能源的重要发展方向之一，为了降低发电成本，海上风力发电机组的单机容量越来越大，目标是10MW及以上级别。而高温超导直驱发电机具有体积小、重量轻的优势，是大型海上风电机组中最具有竞争力的方案之一。然而基于电励磁同步电机拓扑结构研发的超导励磁直驱风力发电机面临着冷却液旋转密封、电流传输有刷、力矩管设计困难等技术难题。为解决上述难题，基于电机气隙磁场调制理论提出一种静态密封双定子高温超导风力发电机，可实现冷却液的静态密封和电流无刷传输，还可降低力矩管的设计难度。重点介绍该静态密封双定子高温超导发电机的拓扑结构、工作原理以及一台10kW样机的电磁性能、制造过程、实验平台与测试研究。该样机的成功制造与测试，验证了静态密封双定子高温超导发电机原理的可行性，总结了一整套制造与实验方法，为该型超导电机未来的工程应用提供参考。