[發明專利]帶單極直流電磁傳動機的風力發電系統

有效

• 申請號: 201410256868.8
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN105221355B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 徐立民
• 申請（專利權）人: 徐立民
• 主分類號: F03D15/00
• 分類號: F03D15/00;F03D9/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種風力發電系統，包括：一個風輪，一個發電機，一個連接風輪和發電機的傳動系，以及它們的支承、控制和附屬系統，其特征是：傳動系含有一套單極直流電磁傳動機(HET)，所述HET，含有兩套轉子、一套靜子、外部附屬系統和調節控制系統，每個轉子上有一個或多個軸對稱形狀的導磁導電體(3)，靜子上有兩個或多個環繞軸心線(1)纏繞的直流勵磁線圈(9)，磁路由轉子和靜子上的軸對稱結構件導引為閉環，至少有兩個主磁路(22)，磁路經過轉子導磁導電體(3)，最多有一個主磁路(22)同時經過兩個轉子的導磁導電體，構造有一套閉合的主電流回路(23)，該回路串聯連接全部的轉子導磁導電體，每個轉子導磁導電體(3)的軸向兩側分別連接一個轉子導電體(4)，該轉子導磁導電體(3)和其兩側的轉子導電體(4)與轉軸(2)套接，轉軸(2)導引主磁路(22)的磁通，并與經過轉子導磁導電體(3)的磁通相接，每個轉子導電體(4)通過一個電路連接區(5)縫隙內的液態金屬與一個靜子導電體(6，11)形成主電路連接，電路連接區(5)的徑向位置介于轉子導電體(4)的內徑與外徑之間，轉子導磁導電體上的主電流方向與磁通(Φ)方向在子午面互相垂直，通過調節各個勵磁線圈的電流(I1、I2、…)，調節直流主電流(I0)、每個轉子的電磁轉矩和電磁功率。

2.如權利要求1所述的風力發電系統，其特征是：傳動系還含有一個齒輪箱，位于風輪與HET之間。

3.如權利要求1所述的風力發電系統，其特征是：對HET采用總損耗最小原則的調節控制方法：主電流歐姆熱和勵磁電流歐姆熱的總和為總損耗，選定主電流和各個勵磁電流的應用極限范圍，在該范圍內，分別計算或試驗獲得兩個轉子上的穿過轉子主電流回路回轉面的總磁通跟隨主電流和勵磁電流多維變量變化的對應關系，給定兩軸轉速和一軸電磁轉矩的應用范圍，利用電磁定律公式和上述對應關系，計算出全范圍覆蓋不同轉速條件和轉矩需求的、滿足總損耗最小目標的各個勵磁電流最佳值矩陣，并把全部數據存儲于控制系統，在調節執行時，即時采集兩個轉子的轉速，作為輸入條件，給出轉矩指令，也作為輸入條件，從控制系統中調用相關存儲數據，計算獲得對應的各勵磁電流最佳值，用于執行環節。

4.如權利要求2所述的風力發電系統，其特征是：對HET采用總損耗最小原則的調節控制方法：主電流歐姆熱和勵磁電流歐姆熱的總和為總損耗，選定主電流和各個勵磁電流的應用極限范圍，在該范圍內，分別計算或試驗獲得兩個轉子上的穿過轉子主電流回路回轉面的總磁通跟隨主電流和勵磁電流多維變量變化的對應關系，給定兩軸轉速和一軸電磁轉矩的應用范圍，利用電磁定律公式和上述對應關系，計算出全范圍覆蓋不同轉速條件和轉矩需求的、滿足總損耗最小目標的各個勵磁電流最佳值矩陣，并把全部數據存儲于控制系統，在調節執行時，即時采集兩個轉子的轉速，作為輸入條件，給出轉矩指令，也作為輸入條件，從控制系統中調用相關存儲數據，計算獲得對應的各勵磁電流最佳值，用于執行環節。

5.如權利要求1所述的風力發電系統，其特征是：對HET采用總損耗最小原則的調節控制方法：主電流歐姆熱、勵磁電流歐姆熱和電路連接區液態金屬磨擦熱的總和為總損耗，選定主電流和各個勵磁電流的應用極限范圍，在該范圍內，分別計算或試驗獲得兩個轉子上的穿過轉子主電流回路回轉面的總磁通跟隨主電流和勵磁電流多維變量變化的對應關系，給定兩軸轉速、一軸電磁轉矩、電路連接區液態金屬狀態參數的應用范圍，利用電磁定律公式和上述對應關系，計算出全范圍覆蓋不同轉速條件和轉矩需求的、滿足總損耗最小目標的各個勵磁電流最佳值矩陣和液態金屬狀態參數最佳值矩陣，并把全部數據存儲于控制系統，在調節執行時，即時采集兩個轉子的轉速，作為輸入條件，給出轉矩指令，也作為輸入條件，從控制系統中調用相關存儲數據，計算獲得對應的各勵磁電流最佳值和液態金屬狀態參數最佳值，用于執行環節。