[發明專利]含繞線轉子同步交流發電機和變流器可變機制運行的組件

有效

• 申請號: 201210035643.0
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102647139A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 呂克·莫羅;皮埃爾·里戈;托馬斯·韋謝爾
• 申請（專利權）人: 利萊森瑪電機公司
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;李春暉

1.一種以可變機制，尤其是以可變速度、功率或功率因數運行的機電組件，包括：

-具有高于或等于1MW的功率、具有繞線轉子(15)的同步交流發電機(10)，其尤其是借助于勵磁器(11)或者借助于開口環和換向器的直接勵磁通過電壓(V_f)被供以直流電流，以及傳送輸出電壓(U_s)，

-變流器(20)，其包括用于對所述交流發電機的所述輸出電壓(U_s)進行整流的整流器(21)，所述整流器可能是基于脈沖寬度調制的或者基于二極管的、以及可選地繼之以DC/DC變流器，

所述供應電壓(V_f)為所述繞線轉子供應電力，所述供應電壓(V_f)從動于所述交流發電機的所述輸出電壓(U_s)。

2.根據權利要求1所述的組件，包括調節器(18)，所述調節器(18)被配置成作用于所述電壓(V_f)，以將所述交流發電機的所述輸出電壓(U_s)保持于預設值(U_s?eff?ref)。

3.根據前述權利要求1所述的組件，計算所述參考電壓(U_s?eff?ref)，以最小化下面列表中的損耗的至少一個：鐵損、渦流損耗、磁滯損耗、轉子處的焦耳效應損耗、定子處的焦耳效應損耗、變流器處的傳導損耗、變流器處的開關損耗。

4.根據權利要求2所述的組件，其中，所述參考電壓(U_s?eff?ref)取決于以下至少之一：速度、功率、功率因數、電機的熱態。

5.根據權利要求2所述的組件，其中，在所述組件的運行期間實時地計算所述參考電壓(U_s?eff?ref)。

6.根據權利要求2所述的組件，其中，在所述組件的運行之前根據應用預計算所述參考電壓(U_s?eff?ref)。

7.根據權利要求6所述的組件，所述交流發電機包括勵磁器(11)，使得可以在所述勵磁器(11)中產生所需要的勵磁的電壓(V_r)從動于由所述交流發電機(10)提供的有效輸出電壓(U_s?eff)。

8.根據權利要求1所述的組件，至少包括用于為所述繞線轉子(15)供應電力的一個開口環和一個換向器。

9.根據前述權利要求中任一項所述的組件，其中，所述整流器的輸出電流為DC總線(22)供應電力。

10.根據權利要求1所述的組件，包括調節器(25)，所述調節器(25)用于控制所述整流器以保持恒定的總線電壓。

11.根據前述權利要求中任一項所述的組件，表示根據旋轉速度(以rpm表示)的所述交流發電機輸出電壓(U_s)的曲線在旋轉速度到達額定速度時具有不連續性。

12.根據前述權利要求中任一項所述的組件，對于低于所述額定速度的旋轉速度，表示根據旋轉速度(以rpm表示)的所述交流發電機輸出電壓(U_s)的曲線不同于直線。

13.根據前述權利要求中任一項所述的組件，對于低于所述額定速度的旋轉速度，所述輸出電壓(U_s)低于根據沿直至所述額定速度的速度的整個范圍以恒定U/f進行的調節的調節電壓。

14.一種發電機，尤其是風力渦輪機，包括如權利要求1中所述的組件。

15.一種用于借助于根據權利要求1所述的組件將機械能、尤其是基于風的機械能轉換成電能的方法，其中，以從動于所述交流發電機的輸出電壓(U_s)的電壓(V_f)將DC電流供應給具有繞線轉子(15)的同步交流發電機(10)的所述轉子。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，采用脈沖寬度調制型的整流器對所述交流發電機的所述輸出電壓(U_s)進行整流。