[發明專利]一種復合結構風力發電機及發電系統

有效

• 申請號: 202010934015.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112003437B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 刁統山;嚴志國;張紹杰;張金烽
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K1/30;H02K3/16;H02J3/38
• 代理公司: 濟南格源知識產權代理有限公司 37306
• 代理人: 韓洪淼

1.一種復合結構風力發電機，其特征是：包括機殼（1），所述機殼（1）可轉動連接有轉軸（15），所述轉軸（15）的一端固定連接有第二風輪機（18），在機殼（1）內，所述轉軸（15）的外側依次設置有內定子(11)、永磁轉子(6)、調磁環轉子(5)和外定子(2)；所述外定子(2)和調磁環轉子(5)之間為第一氣隙（7），所述調磁環轉子(5)與永磁轉子(6) 之間為第二氣隙（9），所述永磁轉子(6)和內定子(11)之間為第三氣隙（10）；所述調磁環轉子(5)包括調磁環轉子支架（23），所述調磁環轉子支架（23）上固定設置有調磁環（8）；所述內定子(11)槽內放置內定子繞組(12)，所述內定子繞組(12)為三相交流繞組，所述內定子（11）與機殼（1）固定連接；所述永磁轉子（6）包括永磁轉子支架（19），所述永磁轉子支架（19）的外側設置有外側永磁體（6-1），所述永磁轉子支架（19）的內側設置有內側永磁體（6-2），所述永磁轉子支架（19）的一端與轉軸（15）固定連接；所述調磁環轉子支架（23）的一端穿出機殼（1），所述調磁環轉子支架（23）穿出機殼（1）的一端固定連接有第一風輪機（17），所述調磁環轉子支架（23）通過第二軸承（16）與轉軸（15）、機殼（1）可轉動連接；所述外定子(2)槽內放置控制繞組(3)和功率繞組(4)，所述控制繞組(3)和功率繞組(4)均為三相交流繞組，所述外定子（2）與機殼（1）固定連接；所述外側永磁體(6-1)、調磁環轉子(5)和外定子(2)組成外無刷雙饋發電機；所述內定子(11)和內側永磁體(6-2)組成內永磁發電機；所述調磁環(8)由導磁塊和非導磁塊沿圓周方向交錯排列構成；所述功率繞組(4)磁極對數為p，所述控制繞組(3)磁極對數為q，所述內定子繞組(12)磁極對數為q，所述外側永磁體(6-1)和內側永磁體(6-2)磁極對數均為q，所述調磁環轉子(5)極對數為p+q，所述p和q分別是正整數，且p和q不相等。

2.根據權利要求1所述的復合結構風力發電機，其特征是：所述內側永磁體(6-2)和外側永磁體(6-1)均采用瓦片形徑向充磁，相鄰兩塊永磁體充磁方向相反。

3.一種應用權利要求1或2中的復合結構風力發電機的發電系統，其特征是：包括復合結構風力發電機（22），外無刷雙饋發電機雙向變換器（20）和內永磁發電機雙向變換器（21）；所述復合結構風力發電機（22）的功率繞組(4)與電網相連，所述復合結構風力發電機（22）的控制繞組(3)通過外無刷雙饋發電機雙向變換器（20）與電網相連，所述復合結構風力發電機（22）的內定子繞組（12）通過內永磁發電機雙向變換器（21）與電網相連；所述外無刷雙饋發電機雙向變換器（20）為部分功率變換器，所述內永磁發電機雙向變換器（21）為全功率變換器。