根據(jù)“差速同步電機”的理論，我們在七十年代末制造出以旋轉(zhuǎn)磁場為動力的高效擺動電機和展開成直線的往復(fù)運動電機樣機各一臺，并完成了變頻電機的研究；在八十年代末一次性成功制造出一臺大功率感應(yīng)式變頻機樣機。

　　依靠對風力發(fā)電技術(shù)的長期探索積累，研究所干2004年推出PCT風力發(fā)電機技術(shù)，2008年推出高性價比的電機變頻機組技術(shù)；2009年，西門子中國高科技企業(yè)化研究中心從公共渠道得到信息，曾主動提議與億途共同研發(fā)和制造PCT實驗樣機。

　　2、PCT無刷勵磁大型直驅(qū)風力發(fā)電機

　　針對大型直驅(qū)機采用多極結(jié)構(gòu)，低速機又必須增大電機直徑，致使發(fā)電機變成粗胖餅形，招致機艙空氣動力特性惡化、重心偏離塔筒所帶來的種種不利結(jié)構(gòu)影響。PCT首先將電機極從一個定子轉(zhuǎn)子朝軸向延伸，成為二個定子轉(zhuǎn)子，即形成一臺同步發(fā)電機和一臺雙饋發(fā)電機串聯(lián)運行的新結(jié)構(gòu)模式，產(chǎn)生了同步——異步二次發(fā)電的新理論。

　　圖4所示為PCT同步發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)。左半為勵磁式同步發(fā)電機，勵磁繞組在定子端．電樞在轉(zhuǎn)子上，構(gòu)成轉(zhuǎn)樞式同步發(fā)電機，而不同于通常的轉(zhuǎn)場式同步機。轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場方向與轉(zhuǎn)速方向相反。

圖右半部為一臺雙饋發(fā)電機，轉(zhuǎn)子繞組為輸人，定子繞組為輸出。如果將同步機轉(zhuǎn)子繞組一與雙饋機轉(zhuǎn)子繞組反向連接，那么由同步機輸出的電功率在右邊轉(zhuǎn)子產(chǎn)生．與軸轉(zhuǎn)速同方向的旋轉(zhuǎn)磁場，雙饋發(fā)電機定子將輸出加倍的電功率，二次發(fā)電的機理得以實現(xiàn)，如果二臺發(fā)電機的極對數(shù)分別為P1和P2,那么該PCT發(fā)電機就相當干一臺極對數(shù)為（Pl+112）的普通同步發(fā)電機由于眾多電機極分布在二臺電機中．發(fā)電機直徑白然就可很容易地縮減40%。如采用PCf技術(shù)，不光是西門子的3.6MW直驅(qū)機可以從5.5米直徑減小到3米多．即使5MW直驅(qū)式風力發(fā)電機的直徑也不會超過4米，因為4米是陸上超高超寬大件運輸?shù)囊坏离y以逾越的坎，超過此限，運輸成本將成倍增加。

　　由于PCT發(fā)電機細長的體型可放省于狹窄的機艙，使風電機艙的空氣動力特性改善，風阻力減小；同時，細長的發(fā)電機使機艙重心后移至塔筒體內(nèi)，對改善機組結(jié)構(gòu)力學特性，降低塔筒和地基基礎(chǔ)成本都有莫大的好處，也不必如西門子那樣用增設(shè)雙軸承和加長主軸的辦法改善重心分布，因為這樣做將增加不小的成本和風機上部重量。試比較圖3a和圖3b，也許能找到西門子不斷改進直驅(qū)機結(jié)構(gòu)的原因。

　　PCT風力發(fā)電機所帶來的第二項重大技術(shù)進步在于，通過轉(zhuǎn)子上二組繞組的電偶合，實際上將原有電機的轉(zhuǎn)子功能，轉(zhuǎn)移到另一臺電機的定子上，所以，PCT電機永遠是無刷結(jié)構(gòu)。從圖4中可以清楚地看到，對于左邊的同步機而言，即使電樞放在轉(zhuǎn)子上。但是它可以通過右邊雙饋機轉(zhuǎn)子偶合，在雙饋機定子上輸出功率；而對于右邊的雙饋機而言，原本在它的轉(zhuǎn)子上必須設(shè)置滑環(huán)電刷，以便向轉(zhuǎn)子輸送電功率，然而在PCT中，左邊的同步機就成了它的供電源，電刷滑環(huán)同樣可以省去。PCT的無刷結(jié)構(gòu)還比現(xiàn)有無刷同步電機更先進，因為后者必須在轉(zhuǎn)子上配置整流器等電子器件，而PCT上完全排除了電子器件在強電磁場中，易受電壓電流沖擊損壞的不可靠性，所以PCT機在無刷化上的經(jīng)濟性和可靠性是現(xiàn)有無刷電機難以攀比的而PCT在無刷化方面的技術(shù)優(yōu)勢，也有利于我國挑戰(zhàn)直驅(qū)機技術(shù)巨頭—德國Enercon公司有刷機技術(shù)．成為開創(chuàng)中國直驅(qū)機核心技術(shù)的利器。

　　PCI風力發(fā)電機的第二項重大技術(shù)進步是，它從源頭上消除了雙饋異步機的低電壓穿越技術(shù)難題。眾所周知，雙 饋異步機的致命弱點是低電壓穿越技術(shù)難題，其原因是，當電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不正常降落時，希望任何一臺并網(wǎng)發(fā)電機都能增加輸出以維持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，但是雙饋機的轉(zhuǎn)子勵磁和有功功率均取自電網(wǎng)側(cè)，定子要求轉(zhuǎn)子輸送更大功率，又遇到電網(wǎng)電壓低的困境，使變頻器雪上加霜，只有用增加電流的辦法加以彌補，從而造成變頻器嚴重的過流，很容易過載損壞。而在PCT機中，雙饋異步機的電能取自同步發(fā)電機，與電網(wǎng)電壓降落無直接關(guān)系，只要風輪透平機和系統(tǒng)機械能的供給足夠，就能向電網(wǎng)輸送超額的暫態(tài)電功率，有利于幫助電網(wǎng)恢復(fù)電壓穩(wěn)定，雙饋異步機的低電壓穿越問題被PCT技術(shù)從源頭上得以克服。不難看出，PCT直驅(qū)風力發(fā)電機技術(shù)，實際上綜合了目前風電技術(shù)中的直驅(qū)機技術(shù)和雙饋機技術(shù)，有著巨大的發(fā)展空間。

　　3、電機變頻機

　　由于直驅(qū)機去除了齒輪箱的不可靠因素，也節(jié)省了齒輪箱維護保養(yǎng)的高成本，技術(shù)進步是很明顯的。但是，由于直驅(qū)機高昂的制造成本．即使扣除了原有齒輪箱的成本．多極直驅(qū)機還是要比原有被替代的齒輪箱加上高速發(fā)電機的成本高數(shù)倍，此外，直驅(qū)機需要額定容量的變頻機，從而使直驅(qū)機的性價比直線下降。為了降低機組的成本．本系統(tǒng)采用電機變頻技術(shù)，以電機變頻代替昂貴的電子變頻，成為提高系統(tǒng)性價比的不二選擇。

　　電能的變頻技術(shù)是變速恒頻風力發(fā)電機組中的重要環(huán)節(jié)。電機變頻可以說非常容易，也可以說非常困難通常的感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子繞組，在低于同步轉(zhuǎn)速下運行時都會輸出低于電網(wǎng)頻率的差頻電能，可以很容易地實現(xiàn)變頻目的；但是這樣的變頻電能不能獨立加以利用．因為它與時電機的機械能狀況密切聯(lián)系、高度相關(guān)，并嚴格遵守轉(zhuǎn)差功率的理論 數(shù)值，頻率高電能多機械能少，頻率低電能少而機械能多，要得到?jīng)]有相關(guān)機械能的純變頻電能是不可能的，這就是電機變頻困難的一面。

　　有些電機學著作中曾經(jīng)出現(xiàn)過一種整流子電機，它可以實現(xiàn)不依賴于機械能的電機變頻。但是，它與同樣有相似換向器的直流電機間存在本質(zhì)性的區(qū)別。直流電機換向是在零電壓區(qū)間實現(xiàn)的，它不會遭遇電壓短路．因而不會產(chǎn)生內(nèi)部環(huán)流，電機的內(nèi)耗小、效率高；而交流換向的機能完全不同，隨機的電壓短路、內(nèi)部環(huán)流無法規(guī)避，電機會因內(nèi)耗而發(fā)熱，會產(chǎn)生環(huán)火，大量的功率內(nèi)耗使電機效率大打折扣，所以也成為電機變頻的一個難以逾越的技術(shù)坎，電機變頻的困難一面由此可見。