[实用新型]套叠双转子变速变频发电机励磁系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机，特别是具有套叠式双转子发电机励磁构造的变速变频励磁控制系统。

背景技术

习知技术如中国专利CN200510022771.1公开了本实用新型公开了一种风力发电的变速恒频方法，其特点是，首先将风力机转子的转速通过增速齿轮箱增速，然后将变速产生的输入功率Pw输入差动永磁电机的输入轴，由差动永磁电机的差速机构进行功率分流或合流产生功率流Pg进入差动永磁电机的定子绕组经馈线对电网实现恒速恒频发电。与传统的变速恒频方法相比，本实用新型在降低发电设备成本的同时，还可显著提高发电系统的发电效率。

又如中国专利CN200410009701.8公开了一种采用双馈感应电机作为发电机的变速恒频风力发电系统及其并网控制方法。包括双馈感应电机，励磁变换器，DSP单元，电量采集单元、速度、位置测量单元以及驱动单元。它对励磁变换器进行控制，利用励磁变换器制双馈发电机定子产生电压，对电机定子电压相位、幅值和频率同时控制，无需单独进行电网电压与电机定子电压同步；在电机速度范围在0～0.5s时，驱动单元开始驱动励磁变换器，这样，电机并网的转速速度范围很宽，并网控制对速度要求不严格，同时，控制过程采用电流开环控制，简化了系统，减轻了系统处理器的负担，使得电流控制变得简单，易行，使得双馈电机易于并网。

中国专利申请99127259.5公开了本实用新型涉及一种高效率利用风能方法及全转子双风轮风力发电机和教具玩具全转子双风轮风力发电机。方法：当风吹动第一个风轮旋转时，透过风轮后面的风和风轮转动产生的空气流推第二个风轮旋转，风轮带动轴杆向右旋转，风轮带动轴管向左旋转做机械功的方法。全转子双风轮风力发电机的风轮带动轴杆上的磁极转子在轴承的支承下向右旋转，风轮带动轴管上的发电转子在轴承的支承下向左旋转，线圈切割磁力线发出电流。

习知风力发电机组通过齿轮箱将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速；通常风轮的转速很低，远达不到高速发电机所要求的发电转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现；而风力发电机机组的工况环境一般很差，齿轮箱频发故障是常有的事。

习知技术制造的产品可靠性差，维护成本高，机组效率低。业界希望利用无刷双馈电机技术的无刷结构和较宽的变速变频运行范围，结合安装于双转子传动轴上相互反向旋转的双凤轮高效利用风能的技术优势，去掉齿轮箱和复杂的控制系统实现发电机组的变速变频运行。

发明内容

本实用新型所要解决的问题在于，克服袭用技术存在的上述缺陷，而提供一种套叠双转子变速变频发电机励磁系统。

本实用新型解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本实用新型提供的一种套叠式双转子发电机变速变频励磁控制系统，包括发电机，其中，所述发电机的副传动轴上配置由该副传动轴传动的相对定子旋转的永磁内转子；发电机的主传动轴上配置由该主传动轴传动的相对定子旋转的环形转子；该环形转子又呈环抱永磁内转子并可绕永磁内转子旋转的构造配置；所述环形转子的环形转子内侧绕组的极对数与永磁内转子极对数一致设置为Pe对极；环形转子外侧绕组的极对数与定子绕组极对数一致设置为Pg对极，所述环形转子外侧绕组与内侧绕组通过环形转子绕组间连接线反相序连接；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的主风轮转速测量装置、副风轮转速测量装置，机组集控装置还具有与风速检测装置联结的端口、与风向检测装置联结得端口、与上位机传输数据的端口。

偏航控制器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、副风轮变桨距调节机构，所述的主、副风轮变桨距调节机构与机组集控装置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并网变频器、和升压变压器，再与外电网联接；在并网变频器、和升压变压器之间依次配置与机组集控装置联结的电压检测装置、与机组集控装置联结的输出电流检测装置；在发电机与并网变频器之间配置与机组集控装置联结的空载检测装置。

本实用新型解决技术问题可以采取以下技术方案进一步实现：