級聯式無刷雙饋風力發電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種級聯式無刷雙饋風力發電機，包括主發電機和勵磁電機，其中，風機與所述主發電機的轉軸動力連接，所述主發電機的定子繞組與三相電網連接，所述主發電機的轉子繞組與所述勵磁電機的轉子繞組同時序連接，所述勵磁電機的定子繞組與調壓器連接；所述勵磁電機和所述主發電機的轉速、極對數相同。本實用新型勵磁電機和主發電機的轉速相同，極對數相同，轉子繞組同相序連接，無論轉速如何變化，主發電機定子輸出的電壓頻率恒等于勵磁電機定子輸入的勵磁電壓的頻率，通過調節勵磁電機定子的輸入電壓可以實現主發電機定子電壓恒定。
【專利說明】
級聯式無刷雙饋風力發電機
技術領域
[0001]本實用新型涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種級聯式無刷雙饋風力發電機。
【背景技術】
[0002]現有的風力發電機主要是直驅永磁同步機組和雙饋異步機組，其中直驅永磁同步機組需要的變頻器容量大，變頻器直接與定子繞組相連，變頻器的容量等于直驅永磁同步電機發電的容量，成本高;而雙饋異步機組變頻器的容量小，變頻器直接與轉子繞組相連，變頻器的容量等于雙饋電機勵磁功率，但是機組的低電壓穿越能力弱。新型級聯雙饋電機省去了變頻器，節約了機組的成本，提高了機組的可靠性和低電壓穿越能力。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種無刷化，可靠性高，成本低，低電壓穿越能力強，諧波小，無需變頻器的級聯式無刷雙饋風力發電機。
[0004]為達到上述目的，本實用新型所述一種級聯式無刷雙饋風力發電機，包括主發電機和勵磁電機，其中，風機與所述主發電機的轉軸動力連接，所述主發電機的定子繞組與三相電網連接，所述主發電機的轉子繞組與所述勵磁電機的轉子繞組同時序連接，所述勵磁電機的定子繞組與調壓器連接;所述勵磁電機和所述主發電機的轉速、極對數相同。
[0005]本實用新型的有益效果為:
[0006]本實用新型勵磁電機和主發電機的轉速相同，極對數相同，轉子繞組同相序連接，無論轉速如何變化，主發電機定子輸出的電壓頻率恒等于勵磁電機定子輸入的勵磁電壓的頻率，通過調節勵磁電機定子的輸入電壓可以實現主發電機定子電壓恒定。本機組無需變頻器改變輸入給勵磁電機的勵磁電壓的頻率即可實現變速恒頻發電，由于省略了變頻器，降低了機組的成本，提高了機組的可靠性。變頻器在變頻過程中還會產生高次諧波，使輸出電壓波形發生畸變，省略了變頻器減小了諧波提高了波形質量。另外由于變頻器的存在使得機組在低電壓故障時必須采取相應的措施才能實現低電壓穿越，本機組還提高了低電壓穿越能力。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型實施例所述風力發電機的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。
[0009]如圖1所示為一種級聯式無刷雙饋風力發電機，包括主發電機和勵磁電機，其中，風機與所述主發電機的轉軸動力連接，用于向主發電機輸入機械功率。所述主發電機的定子繞組與三相電網連接，用于給電網提供電功率。所述主發電機的轉子繞組與所述勵磁電機的轉子繞組同時序連接，由勵磁電機供給勵磁功率。勵磁電機與主發電機同軸連接，但是轉子是杯型的外轉子結構，勵磁電機的定子在轉子內部，與機殼相連固定不動。所述勵磁電機的定子繞組與調壓器連接，通過調壓器改變勵磁電機定子的勵磁電壓;所述勵磁電機和所述主發電機的轉速、極對數相同。
[0010]當風速發生變化時，導致電機的轉速改變，通過調壓器來控制勵磁電機定子的輸入電壓確保主發電機發出的電壓頻率不變。勵磁電機的極對數與主發電機相同，轉速與主發電機的相同，兩電機轉子上的電流同相序，勵磁電機定子繞組輸入的電流用于勵磁，勵磁電機做成內轉子，可以減小勵磁電機的體積。通過調壓器調節勵磁電機定子電壓幅值，當電網出現低電壓故障時，由低電壓引起的大電流不直接通過電力電子器件，避免了低電壓故障時燒毀變頻器。
[0011]勵磁電機和主發電機的轉速相同，極對數相同，轉子繞組同相序連接，無論轉速如何變化，主發電機定子輸出的電壓頻率恒等于勵磁電機定子輸入的勵磁電壓的頻率，通過調節勵磁電機定子的輸入電壓可以實現主發電機定子電壓恒定。本機組無需變頻器改變輸入給勵磁電機的勵磁電壓的頻率即可實現變速恒頻發電，由于省略了變頻器，降低了機組的成本，提高了機組的可靠性。變頻器在變頻過程中還會產生高次諧波，使輸出電壓波形發生畸變，省略了變頻器減小了諧波提高了波形質量。另外由于變頻器的存在使得機組在低電壓故障時必須采取相應的措施才能實現低電壓穿越，本機組還提高了低電壓穿越能力。
[0012]以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種級聯式無刷雙饋風力發電機，其特征在于，包括主發電機和勵磁電機，其中，風機與所述主發電機的轉軸動力連接，所述主發電機的定子繞組與三相電網連接，所述主發電機的轉子繞組與所述勵磁電機的轉子繞組同時序連接，所述勵磁電機的定子繞組與調壓器連接;所述勵磁電機和所述主發電機的轉速、極對數相同。
【文檔編號】F03D9/00GK205489973SQ201521119584
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月30日
【發明人】高君
【申請人】北京新創椿樹整流器件有限公司