[实用新型]串联永磁双转子风电机及变速恒频控制系统

权利要求书

1.一种串联永磁双转子风电机，包括发电机主体中的发电机定子(16)和通过主传动轴(13)传动、相对该定子(16)呈旋转构造设置的发电机转子(14)，其特征在于，励磁机(4)通过装置主风轮(3)的主传动轴与发电机主体同轴串装；永磁体(43)设在永磁外转子的磁轭(42)上构成励磁机的永磁外转子(41)；该永磁外转子以与励磁机内转子(45)呈相对旋转的构造、且该永磁外转子呈相对发电机定子旋转的构造设置；所述的副风轮呈可驱动永磁外转子的构造装置在副传动轴上；所述的借由副风轮传动的副传动轴(12)与借由主风轮传动的主传动轴(13)成可相互转动的方式同轴联结。

2.如权利要求1所述的串联永磁双转子风电机，其特征在于，所述的副风轮(2)以相对主风轮反向旋转的传动构造配置；所述的副风轮呈上风向旋转结构设置；主风轮呈下风向旋转结构设置。

3.如权利要求1或2所述的串联永磁双转子风电机，其特征在于，所述的永磁体(43)成组配置，其极对数与励磁机内转子极对数匹配；所述装置永磁体(43)的磁轭(42)设置在永磁外转子壳体(410)内。

4.如权利要求4所述的串联永磁双转子风电机，其特征在于，所述副风轮与励磁机之间留有避免副风轮与塔架碰撞的预设间距(L)。

5.如权利要求5所述的串联永磁双转子风电机，其特征在于，所述的主、副传动轴均具有预设直径的中空通孔(130)，该传动轴借由配置在发电机上的轴承(115、116)和励磁机上的轴承(147、148)支撑。

6.一种变速恒频控制系统，包括风电机(M)，其特征在于，所述风电机(M)中，发电机定子(16)和通过主传动轴(13)传动、相对该定子(16)呈旋转构造设置的发电机转子(14)，励磁机(4)通过装置主风轮(3)的主传动轴与发电机主体同轴串装；永磁体(43)设在永磁外转子的磁轭(42)上构成励磁机的永磁外转子(41)；该永磁外转子以与励磁机内转子(45)呈相对旋转的构造、且该永磁外转子呈相对发电机定子旋转的构造设置；所述的副风轮呈可驱动永磁外转子的构造装置在副传动轴上；所述的借由副风轮传动的副传动轴(12)与借由主风轮传动的主传动轴(13)成可相互转动的方式同轴联结；

前述的主、副风轮上设置可将转速的信号传送到机组集控装置(5)的主风轮转速测量装置(G)、副风轮转速测量装置(G1)；

机组集控装置具有与风速检测装置(未图示)联结的端口(D1)、与风向检测装置(未图示)联结得端口(D2)、与上位机传输数据的端口(D3)；

偏航控制器(6)与机组集控装置以控制主风轮下风向旋转的方式联结；所述的主风轮与副风轮分别配置调节桨距角的主风轮变桨距调节机构(38)、副风轮变桨距调节机构(28)，所述的主、副风轮变桨距调节机构与机组集控装置(5)均以控制风轮变桨距调节机构变桨的方式联结；

在发电机的电压输出端依次连接可对发电机输出电压加以限制、同期后软并网、停机时软解裂的并网控制装置(7)、和升压变压器(8)，再与外电网联接；在并网控制装置、和升压变压器之间依次配置与机组集控装置联结的输出电压测量装置(G4)、与机组集控装置联结的输出电流检测装置(G3)、及与机组集控装置联结的电网频率检测装置(G2)；在发电机(M)与并网控制装置之间配置与机组集控装置联结的空载检测装置(G5)。

7.如权利要求6所述的变速恒频控制系统，其特征在于：所述风电机(M)的副风轮(2)以相对主风轮反向旋转的传动构造配置；主风轮呈下风向旋转结构设置；所述主风轮的叶片扫风面积设置为副风轮的叶片扫风面积2-5倍；

所述主、副风轮变桨距调节机构构造相同，它由变桨伺服机构(381、281)与变桨控制装置(382、282)组成，所述机组集控装置通过变桨控制装置与变桨伺服机构(381、281)呈根据检测到的桨距角变化进行主风轮和副风轮转速调节的方式联结；所述的主风轮与副风轮内分别配置副风轮桨距角测量装置(G28)、主风轮桨距角测量装置(G38)；