[實用新型]套疊式雙轉子變速恒頻發電機

無效

• 申請號: 200620151721.3
• 申請日: 2006-12-14
• 公開（公告）號: CN200987110Y
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 王華君
• 申請（專利權）人: 天津市新源電氣科技有限公司
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K21/12;H02K1/27;H02K7/18;H02K5/16;H02K7/10
• 代理公司: 天津伊加知識產權代理有限公司
• 代理人: 王念冬;陳炳暉

技術領域

本實用新型涉及風力發電機，特別是具有套疊式雙轉子勵磁構造的變速恒頻發電機。

背景技術

習知技術如中國專利CN200510022771.1公開了一種風力發電的變速恒頻方法，其特點是，首先將風力機轉子的轉速通過增速齒輪箱增速，然后將變速產生的輸入功率輸入差動永磁電機的輸入軸，由差動永磁電機的差速機構進行功率分流或合流產生功率流進入差動永磁電機的定子繞組經饋線對電網實現恒速恒頻發電，以提高發電系統的發電效率。

又如中國專利CN200410009701.8公開了一種采用雙饋感應電機作為發電機的變速恒頻風力發電系統及其并網控制方法。包括雙饋感應電機，勵磁變換器，DSP單元，電量采集單元、速度、位置測量單元以及驅動單元。它對勵磁變換器進行控制，利用勵磁變換器控制雙饋發電機定子產生電壓，對電機電壓相位、幅值和頻率同時控制，無需單獨進行電網電壓與電機定子電壓同步；在電機速度范圍在0～0.5s時，驅動單元開始驅動勵磁變換器，這樣，電機并網的轉速速度范圍很寬，并網控制對速度要求不嚴格，同時，控制過程采用電流開環控制，簡化了系統，減輕了系統處理器的負擔，使得電流控制變得簡易行，使得雙饋電機易于并網。

中國專利申請99127259.5公開了一種高效率利用風能方法及全轉子雙風輪風力發電機和教具玩具全轉子雙風輪風力發電機。當風吹動第一個風輪旋轉時，透過風輪后面的風和風輪轉動產生的空氣流推動第二個風輪旋轉，風輪帶動軸桿向右旋轉，風輪帶動軸管向左旋轉做機械功的方法。全轉子雙風輪風力發電機的風輪帶動軸桿上的磁極轉子在軸承的支承下向右旋轉，風輪帶動軸管上的發電轉子在軸承的支承下向左旋轉，線圈切割磁力線發出電流。

習知風力發電機組通過齒輪箱將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速；通常風輪的轉速很低，遠達不到高速發電機所要求的發電轉速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現；而風力發電機機組的工況環境一般很差，齒輪箱頻發故障是常有的事。

習知技術制造的產品可靠性差，維護成本高，機組效率低。業界希望利用無刷雙饋電機技術的無刷結構和較寬的變速恒頻運行范圍，結合安裝于雙轉子傳動軸上相互反向旋轉的雙鳳輪高效利用風能的技術優勢，去掉齒輪箱和復雜的控制系統實現發電機組的變速恒頻運行。

發明內容

本實用新型解決技術問題是采取以下技術方案來實現的，依據本實用新型提供的一種套疊式雙轉子變速恒頻發電機，包括發電機主體，其中，發電機的永磁內轉子通過副傳動軸傳動、呈相對定子旋轉的構造裝置在發電機主體機殼內；發電機的環形轉子通過主傳動軸傳動，該環形轉子呈環抱并可繞永磁內轉子旋轉的構造裝置，且該環形轉子呈相對定子旋轉的構造配置；發電機定子與環形轉子匹配設置；所述的環形轉子由環抱永磁內轉子的環形轉子鐵心和與環形轉子鐵心匹配結合的環形轉子內側繞組、環形轉子外側繞組組成，將借由副風輪傳動的副傳動軸與借由主風輪傳動的主傳動軸成可相互轉動的聯結方式同軸安裝、由副傳動軸將副風輪的動力傳遞給永磁內轉子。

本案解決技術問題還可以依以下技術措施來進一步實現：

前述的套疊式雙轉子變速恒頻發電機，其中，副風輪相對主風輪呈反向對風旋轉的傳動構造裝置在副傳動軸的軸身端部，該副風輪按F2方向呈上風向對風旋轉安裝；該主風輪呈下風向旋轉的傳動構造裝配在主傳動軸上，該主傳動軸的另一端伸入機殼通過環形轉子支撐單元與環形轉子呈動力傳動構造配置；該主風輪呈下風向對風旋轉安裝。

前述的套疊式雙轉子變速恒頻發電機，其中，所述的環形轉子借由其兩端分別設置的環形轉子支撐單元環抱前述永磁內轉子裝置在主傳動軸上；

前述的套疊式雙轉子變速恒頻發電機，其中，所述副傳動軸借由配置在發電機第一端蓋部的第一軸承支撐，伸出機殼裝置副風輪；所述主傳動軸的一端借由配置在發電機第二端蓋部的第二軸承支撐伸出機殼與主風輪裝配。

前述的套疊式雙轉子變速恒頻發電機，其中，所述的環形轉子支撐單元與傳動軸結合的部位設置使環形轉子隨主傳動軸旋轉的軸承件。

前述的套疊式雙轉子變速恒頻發電機，其中，所述的主、副傳動軸均具有預設直徑的中空通孔；用于副風輪剎車的制動器設置在發電機端蓋與副風輪輪轂之間。

本實用新型與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本實用新型在優異的結構配置下，至少有如下的優點：