[发明专利]风力发电机无刷励磁系统及主、副励磁系统的切换方法

权利要求书

1.风力发电机无刷励磁系统，风力发电机(3)通过机侧变流器(2)和网侧变流器(1)将产生的电能回馈给电网，其特征在于，风力发电机无刷励磁系统包括主励磁系统和副励磁系统，主励磁系统和副励磁系统在控制器(6)控制下交替工作，

主励磁系统包括BUCK变换器(7)，BUCK变换器(7)的直流输入侧与网侧变流器(1)输入侧的直流母线相连，BUCK变换器(7)的直流输出侧连接控制器(6)的主励磁输入端，接控制器(6)的励磁输出端连接风力发电机(3)的励磁绕组；

副励磁系统包括永磁同步发电机(4)和PWM整流器(5)，永磁同步发电机(4)随风力发电机(3)同轴转动，永磁同步发电机(4)的交流输出端与PWM整流器(5)的交流输入端相连，PWM整流器(5)的直流输出端连接控制器(6)的副励磁输入端。

2.根据权利要求1所述风力发电机无刷励磁系统，其特征在于，控制器(6)包括监测模块(6-1)、比较模块(6-2)和开关模块(6-3)，监测模块(6-1)监测主励磁系统供给风力发电机(3)的励磁绕组的励磁电压，并将监测到的励磁电压发送给比较模块(6-2)，比较模块(6-2)将所述励磁电压与风力发电机(3)的额定励磁电压进行比较，将比较结果发送给开关模块(6-3)，当比较结果为所述励磁电压与风力发电机(3)的额定励磁电压相等时，开关模块(6-3)控制主励磁系统接入，由主励磁系统单独为风力发电机(3)的励磁绕组提供励磁电压；当比较结果为所述励磁电压低于风力发电机(3)的额定励磁电压时，开关模块(6-3)控制副励磁系统接入，由副励磁系统单独为风力发电机(3)的励磁绕组提供励磁电流，且当所述励磁电流达到风力发电机(3)的额定励磁电流时，开关模块(6-3)控制主励磁系统重新接入，由主励磁系统单独为风力发电机(3)的励磁绕组提供励磁电压。

3.基于权利要求2所述风力发电机无刷励磁系统的主、副励磁系统的切换方法，其特征在于，电网无故障状态下，由主励磁系统单独为风力发电机(3)的励磁绕组提供励磁电压，主、副励磁系统切换方法包括以下步骤：

步骤一、监测主励磁系统为风力发电机(3)的励磁绕组提供的励磁电压；

步骤二、将主励磁系统的励磁电压与风力发电机(3)的额定励磁电压进行比较，

步骤三、判断主励磁系统的励磁电压与风力发电机(3)的额定励磁电压的比较结果；

当主励磁系统的励磁电压与风力发电机(3)的额定励磁电压相等时，执行步骤四；当主励磁系统的励磁电压低于风力发电机(3)的额定励磁电压时，表明电网发生故障，断开主励磁系统，执行步骤五；

步骤四、控制主励磁系统接入，由主励磁系统单独为风力发电机(3)的励磁绕组提供励磁电压；然后再返回执行步骤一；

步骤五、控制副励磁系统接入，由副励磁系统单独为风力发电机(3)的励磁绕组提供励磁电压，然后执行步骤六；

步骤六、判断主励磁系统的励磁电压是否上升到等于风力发电机(3)的额定励磁电压，判断结果为是，表明电网故障消除，断开副励磁系统，返回执行步骤四；判断结果为否，返回执行步骤五。