[发明专利]绕线型内转子无刷双馈发电机及其控制装置

权利要求书

1.一种绕线型内转子无刷双馈发电机组，包括发电机组主体、定子、转子、风机叶片(2)、轮毂(1)，风机叶片(2)安装在轮毂(1)上，在发电机主体内，转子相对定子旋转的构造设置，风机叶片(2)带动轮毂(1)驱动转子旋转，其特征在于：发电机组主体内设置内转子式发电机和励磁机，发电机和励磁机转子同轴安装，发电机和励磁机轴向串联结构设置；发电机和励磁机各自独立磁路，发电机转子绕组(15)极对数与发电机定子绕组(14)极对数相同，励磁机转子绕组(16)极对数与励磁机定子绕组(7)极对数相同；内转子式发电机由发电机定子铁芯(11)、装在此铁芯槽中的发电机定子绕组(14)、发电机转子铁芯(10)、装在此铁芯槽中的发电机转子绕组(15)组成，发电机转子在发电机定子内侧环绕发电机定子旋转，发电机定子铁芯(11)和发电机转子铁芯(10)之间设有发电机气隙(17)，发电机定子绕组(14)并联连接发电机助磁装置(22)；发电机助磁装置(22)设有电容器；电容器通过可控硅控制其投入数量，可控硅的导通控制由机组集控装置(24)完成；发电机转子绕组(15)和励磁机转子绕组(16)为绕线式波绕组结构、星形接线方式，励磁机转子绕组(16)通过转子绕组连接线(13)与发电机转子绕组(15)反相序连接。

2.如权利要求1所述的绕线型内转子无刷双馈发电机发电机组，其特征在于：发电机助磁装置(22)安装于机舱圆筒形空间内。

3.如权利要求1或2所述的绕线型内转子无刷双馈发电机组，其特征在于：励磁机由励磁机定子铁芯(9)、装在此铁芯槽中的励磁机定子绕组(7)、励磁机转子铁芯(8)、装在此铁芯槽中的励磁机转子绕组(16)组成，励磁机转子在励磁机定子内侧环绕励磁机定子旋转，励磁机定子铁芯(9)与励磁机转子铁芯(8)之间设有励磁机气隙(12)，励磁机定子绕组(7)相连有励磁装置(23)；励磁装置(23)安装于机舱圆筒形空间内；

励磁机定子铁芯(9)和发电机定子铁芯(11)轴向串联安装在电机外壳内侧，电机外壳(28)分别与电机左端盖(18)和电机右端盖(5)连接，两端盖通过电机左轴承(19)和电机右轴承(4)支撑两转子环绕定子旋转；

励磁机转子铁芯(8)和发电机转子铁芯(10)轴向串联安装在电机输出轴(6)外侧。

4.如权利要求3所述的绕线型内转子无刷双馈发电机组，其特征在于：安装风机叶片(2)的轮毂(1)设有通用的变桨距机构(29)，变桨距机构(29)在机组集控装置(24)的控制下，通过改变叶片(2)的桨距角，实现风轮转速的调节，轮毂安装板(3)用以将轮毂(1)与电机输出轴(6)连接。

5.如权利要求4所述的绕线型内转子无刷双馈发电机组，其特征在于：发电机设有电机倾斜安装机构，电机外壳(28)底部与电机支撑板(27)连接，使电机倾斜5-10度，电机底座处与塔筒顶部之间装设偏航机构(25)。

6.一种绕线型内转子无刷双馈发电机的控制装置，包括机组集控装置，机组集控装置连接信号传感器，设有控制信号输出端口，其特征在于：控制装置设有机组集控装置(24)、励磁机励磁装置(23)、发电机助磁装置(22)、发电机转速传感器和风机制动控制器；

机组集控装置(24)设有风速传感器测量的信号输入端口(D1)、风向传感器测量的信号输入端口(D2)，设有与上位机远程通信的输出信号端口(D3)；

机组集控装置(24)与发电机端电压互感器(T2)连接，以测得发电机端电压数值，与发电机输出电流互感器(T3)连接，以测得发电机输出电流数值；机组集控装置(24)与励磁电压互感器(T5)连接，以测得励磁机励磁电压数值，与励磁电流互感器(T4)连接，以测得励磁机励磁电流数值；机组集控装置(24)连接发电机转速传感器和风机制动控制器；

励磁装置(23)主回路输入侧通过投励开关(K2)与发电机输出端连接，励磁装置(23)接受机组集控装置(24)的控制指令，其输出侧主回路与励磁机定子绕组连接；发电机助磁装置(22)主回路与发电机输出端连接，并接受机组集控装置(24)的控制指令，发电机输出端通过并网开关(K1)、升压变压器(T1)与电网连接；发电机助磁装置(22)设有电容器；电容器通过可控硅控制其投入数量，可控硅的导通控制由机组集控装置(24)完成。