理想风机——传动链效率尽量保持高效，直驱的呢？
引子1：我一直有个理想，真正的了解直驱风机，比直驱风机厂家的人还懂直驱。
理想风机的传动链效率在任何功率下都尽量高。
传动链包括的三个部件囊括了机械、电机、电力电子,要全部弄懂效率，要费点劲。
第一部分，满发点的额定效率
有用的结论：
结论1：额定效率每提高一个百分点都是很不容易的事情。
结论2：当部件工作于额定点（额定功率）时，效率大多接近最高效，输入功率越低，效率也越低。也就是说额定风速时，效率基本最高，风速越小时，效率越低。
结论3：对任何发电机而言，同等功率下，额定转速越低（级数越多）的发电机，效率越低。
结论4：直驱风机传动链在额定点的效率小于双馈风机。
对于MW级风机而言，额定效率数据（综合各部件厂家的额定效率数据）如下：
综上所述，传动链额定点的整体效率:
双馈风机=齿轮箱97%*双馈发电机97%=94%。
直驱永磁风机=直驱永磁发电机95*直驱变频器97%=92%
二者差接近2个百分点。
一个辟谣：
很多人想当然的认为，直驱永磁发电机效率会非常高，高于双馈发电机。
首先，在额定点，任何发电机厂家绝对不敢说，其低速永磁发电机效率会高于高速双馈发电机。
其次，在低风速非额定点时，直驱永磁发电机效率高些，有多高？请参考第二部分。
另，效率是和成本挂钩，如勇猛的加大成本，则电机效率会高。现实是综合成本和效率，所有核心部件的额定效率如上表。
如果有人曾经看到过一些高于上表0.5%的数据，请忽略它，或者摆出来，我可以深入说点实情。
传动链的额定效率有多大的意义？
1、有，代入额定点的效率数值，能确定下面效率公式里的系数。
2、有，如果效率高2%，意味着减少30kW(1.5MW×2%）的损耗，30kW的损耗绝对会让一个冷却设计人员大伤脑筋。无论其采用风冷还是水冷。30kW大约等于机舱内工业加热器的的容量，能加热机舱的加热器总和！
结论，请尽量提高额定效率！
第二部分，非满发点的额定效率
非满发点的额定效率更有意思，也更实用。因为我从未看到哪个中国人真正花费时间做过这部分工作，虽然绝大部分整机厂家都在用Bladed算着功率曲线，业主也在用整机厂家提供的功率曲线计算着收益，计算着投资回报，但是除叶片Cp外，Bladed中其它部件带入（齿轮箱、发电机等）的损耗数据多是蒙的，或者干脆就不给（比如变频器）。
各部件效率曲线：
公式的推导很繁琐，我从没见过国内有人做过，部件类型众多，涉及太多的专业。
所有核心部件的效率公式来自，HenkPolinder写于2006IEEE的《ComparisonofDirect-DriveandGearedGeneratorConceptsforWindTurbines》。本文的齿轮箱损耗计算要比Henk好的多。列出来也没几人能有兴趣根据公式模型计算，我发现人都是喜欢结论，宁肯找出10个相互矛盾的结论，也不愿意根据给出的公式自己进行验证。只有真正根据这些公式计算时，才能明白这些公式模型到底不足在哪里，你自然会啃书本请教人找出你的修正。
那些只给结论的任何报告，不给出效率公式（或源自何处的）都可疑，你无法证伪，这点来说IEEE的论文要好的多。 综上所述，传动链额定点的整体效率:
双馈风机=齿轮箱97%*双馈发电机97%=94%。
直驱永磁风机=直驱永磁发电机95*直驱变频器97%=92%
二者差接近2个百分点。
一个辟谣：
很多人想当然的认为，直驱永磁发电机效率会非常高，高于双馈发电机。
首先，在额定点，任何发电机厂家绝对不敢说，其低速永磁发电机效率会高于高速双馈发电机。
其次，在低风速非额定点时，直驱永磁发电机效率高些，有多高？请参考第二部分。
另，效率是和成本挂钩，如勇猛的加大成本，则电机效率会高。现实是综合成本和效率，所有核心部件的额定效率如上表。
如果有人曾经看到过一些高于上表0.5%的数据，请忽略它，或者摆出来，我可以深入说点实情。
传动链的额定效率有多大的意义？
1、有，代入额定点的效率数值，能确定下面效率公式里的系数。
2、有，如果效率高2%，意味着减少30kW(1.5MW×2%）的损耗，30kW的损耗绝对会让一个冷却设计人员大伤脑筋。无论其采用风冷还是水冷。30kW大约等于机舱内工业加热器的的容量，能加热机舱的加热器总和！
结论，请尽量提高额定效率！
第二部分，非满发点的额定效率
非满发点的额定效率更有意思，也更实用。因为我从未看到哪个中国人真正花费时间做过这部分工作，虽然绝大部分整机厂家都在用Bladed算着功率曲线，业主也在用整机厂家提供的功率曲线计算着收益，计算着投资回报，但是除叶片Cp外，Bladed中其它部件带入（齿轮箱、发电机等）的损耗数据多是蒙的，或者干脆就不给（比如变频器）。
各部件效率曲线：
公式的推导很繁琐，我从没见过国内有人做过，部件类型众多，涉及太多的专业。
所有核心部件的效率公式来自，HenkPolinder写于2006IEEE的《ComparisonofDirect-DriveandGearedGeneratorConceptsforWindTurbines》。本文的齿轮箱损耗计算要比Henk好的多。列出来也没几人能有兴趣根据公式模型计算，我发现人都是喜欢结论，宁肯找出10个相互矛盾的结论，也不愿意根据给出的公式自己进行验证。只有真正根据这些公式计算时，才能明白这些公式模型到底不足在哪里，你自然会啃书本请教人找出你的修正。
那些只给结论的任何报告，不给出效率公式（或源自何处的）都可疑，你无法证伪，这点来说IEEE的论文要好的多。
这些曲线都是我根据模型公式计算出来的，我自信是比较公正的。图中数据基本参照Nordex和金风风机77m实际值（参照不意为着完全一样，比如我要将叶片弄得基本一致，否则无法比较）。图是Matlab生成的，曲线对应的数据可以用尺子量，我对定量有自信，呵呵。如有人觉得不公正，可以指出，我将解释。
很多部件的效率或损耗曲线，就是部件制造商也提供不了。
各位看官先睹为快了，我将会直接给出各部件效率曲线图，一目了然，图会说话！
其实每一部件的效率计算都可以讲一大篇，不过估计也没人愿意看。
图1
图2
图3
第三部分，结论
整体而言，额定风速下的传动链效率，低风速时，直驱的效率高些，高风速，双馈的效率高些。
但是究竟要比较谁发电量大，还要综合叶片运行效率和风频分布，下篇讲吧。
图4
如果有个理想风机，其额定风速下的传动链效率，最好是在低风速时（小功率时），效率曲线比直驱的高，在高风速时（小功率时），效率曲线比双馈的高。此为真正的理想风机。
整机效率曲线，直驱和双馈发电量比拼
引子1：只要功夫深，塔筒磨成针——李白。不下苦功怎能了解直驱风机？
如果是理想风机，叶片运行效率高，传动链效率也高，自然整机效率也高。
综合《理想风机——叶片运行效率始终最高，直驱的呢？》的叶片运行效率，和《理想风机——传动链效率尽量保持高效，直驱的呢？》的传动链效率曲线，曲线的数据可以用尺子量，给定风机叶轮的长度（77m），能轻易得出功率曲线。
如果知道功率曲线，给定风频分布（给定平均风速，假设风频遵循瑞利分布），能算出发电量的不同。
这样在给定风速下，能得出整机效率曲线。
本文只给出结论。
给定风频分布，假设风频遵循瑞利分布，相同功率、相同叶片、相同额定转速下、和接近相同的翼型下，平均风速越高，双馈风机发电量高，平均风速越低，直驱风机发电量高。
对于三类风区，年均风速6m/s时，假设双馈风机发电量为100，永磁直驱风机的发电量约101。
这个结论采用的1.5MW，77m风机，双馈采用Nordex的数据，永磁直驱采用的转速范围是金风的，我要将叶片弄得一致，否则无法比较。
为什么结论这么简洁啊，好的东西都很简单，呵呵。
有时间我给出详细的数据，不过估计帖子会越来越冷门。
那些网络上、标书上宣传的大某个范围x%-y%都是商业词汇，相信我，不靠谱。凡是百分比写范围的，范围差还挺大的，还没有平均风速的，都是托词。
