[發明專利]永磁雙饋風力發電機及其工作方法

有效

• 申請號: 201210407072.9
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102868269A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 王秀和;刁統山
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02;H02K1/27;H02P9/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種永磁雙饋風力發電機，包括機座、連接機座兩端的一對機座端蓋、電刷滑環和電能引出線、電機轉軸、定子、轉子，所述定子與機座固定起支撐電機的作用，所述定子的結構與普通雙饋發電機定子的結構相同，包括定子鐵心和定子三相繞組；所述定子鐵心的內壁嵌有分布式對稱的定子三相繞組，所述一對機座端蓋支撐電機轉軸，所述電刷滑環與所述繞線轉子接觸并固定連接在所述電能引出線上；所述轉子安裝在電機軸上，轉子安裝在定子內部；其特征是，所述轉子包括繞線轉子、永磁轉子和一個風輪；所述永磁轉子安裝在繞線轉子內部；所述永磁轉子與繞線轉子分別通過相互獨立的軸承安裝在電機軸上。

2.如權利要求1所述的一種永磁雙饋風力發電機，其特征是，所述繞線轉子由轉子鐵心和轉子三相繞組組成，所述轉子鐵心外壁嵌有轉子三相繞組；所述繞線轉子與電機軸剛性連接，所述轉子三相繞組通過電刷-滑環結構提供勵磁電壓。

3.如權利要求1所述的一種永磁雙饋風力發電機，其特征是，所述永磁轉子采用表面式結構，安裝在繞線轉子的內腔，與繞線轉子之間存在徑向間隙；徑向間隙產生氣隙磁場；所述永磁轉子通過軸承固定在電機軸上，繞電機軸自由旋轉；永磁轉子的極數和定子三相繞組、轉子三相繞組的極數相同。

4.如權利要求1所述的一種永磁雙饋風力發電機，其特征是，所述轉子上有兩個磁勢源，分別為永磁轉子和轉子三相繞組，所述永磁轉子提供永磁磁場；轉子三相繞組提供可變磁場，通過改變繞線轉子中電流的大小、相位和方向，對氣隙磁場起到助磁或弱磁的作用；所述定子三相繞組和繞線轉子均為三相對稱交流繞組；定子三相繞組、轉子三相繞組和永磁轉子共同建立勵磁磁場。

5.如權利要求1所述的一種永磁雙饋風力發電機所采用的工作方法，其特征是，永磁雙饋風力發電機運行時，定子三相繞組產生的旋轉磁場將永磁轉子牽入同步，永磁轉子在發電機穩定運行時始終同步速運行；而繞線轉子與定子三相繞組產生的旋轉磁場不同步，當被風輪驅動的繞線轉子超過同步速運行時，該發電機通過繞線轉子向電網饋入電能，永磁雙饋風力發電機處于發電機運行狀態；當被風輪驅動的繞線轉子低于同步速運行時，繞線轉子從電網吸收電能，永磁雙饋風力發電機處于電動機運行狀態。

6.如權利要求5所述的一種永磁雙饋風力發電機的工作方法，其特征是，根據永磁雙饋風力發電機運行和并網運行的要求，靈活改變勵磁繞組電流的大小和方向，來調節氣隙磁場，由于永磁磁場的存在，穩定運行時減小了來自電網的勵磁電流；特別是電網故障時，勵磁電流的減小有助于電網電壓的恢復和電網的穩定運行。