[发明专利]一种交流及永磁混合励磁双馈风力发电机及发电系统

权利要求书

1.一种交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，包括：机壳（12），机壳（12）设有第一侧面（21）和第二侧面（22）；第一侧面（21）设有第一固定孔，第二侧面设有第二固定孔；第一固定孔的孔壁内套设有第一轴承（10），第二固定孔的孔壁内套设有第二轴承（9）；

机壳（12）内部设有内绕线转子（15），内绕线转子（15）外部包裹有外永磁转子（3），外永磁转子（3）外部包裹有定子（1）；

定子（1）固设在机壳（12）的内壁；

外永磁转子（3）设有第一圆柱体框架（23）和第二圆柱体框架（24）；

第一圆柱体框架（23）的第一圆周面与第二圆柱体框架（24）的第二圆周面连接；第一圆柱体框架（23）的柱形架上设有永磁体（4）；

第一圆柱体框架（23）第二圆周面上设有第三轴承（25）；第一圆柱体框架（23）第二圆周面的位置靠近第二侧面（22）设置；

第二圆柱体框架（24）的第一圆周面延伸出机壳（12）的第一侧面（21）；第二圆柱体框架（24）设有与第一轴承（10）相配合的第二圆柱体框架配合部（26），第一轴承（10）套设在第二圆柱体框架配合部（26）的外部，第二圆柱体框架配合部（26）的内侧套设有第三轴承（27），第二圆柱体框架配合部（26）在第一轴承（10）与第三轴承（27）之间自由转动；

内绕线转子（15）设有内转子绕组（6），内绕线转子的中心设置有转轴（11）；转轴（11）第一端穿过第三轴承（27）内孔延伸至第一侧面（21）外部，转轴（11）第一端在第一侧面（21）一侧自由转动；转轴（11）第二端依次穿过第三轴承（25）内孔和第二轴承（9）内孔，延伸至第二侧面（22）外部，转轴（11）第二端在第二侧面（22）一侧自由转动。

2.根据权利要求1所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，

定子（1）的中心线，外永磁转子（3）的第一圆柱体框架（23）中心线和第二圆柱体框架（24）中心线以及内绕线转子（15）的中心线在同一条直线上。

3.根据权利要求1或2所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，

第二圆柱体框架（24）的第一圆周面上连接有外转轮连接轴，外转轮连接轴的端部套设有外转轮轴套，外转轮轴套上套设有永磁外转子风轮（13）。

4.根据权利要求1或2所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，

转轴（11）第二端设有内转轮轴套，内转轮轴套上套设有绕线内转子风轮（14）。

5.根据权利要求1或2所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，

内转子绕组（6）依次连接有电刷（7）和滑环（8），内转子绕组（6）依次通过电刷（7）和滑环（8）连接转子侧PWM变换器，由转子侧PWM变换器提供三相励磁电源；

定子（1）包括：定子铁芯和定子绕组（5）；所述定子绕组（5）和内转子绕组（6）均为三相对称交流绕组。

6.根据权利要求5所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，

永磁体（4）与定子（1）之间设有空气隙，永磁体（4）产生的磁链和通入交流励磁电源的内转子绕组（6）在空气隙中产生的磁链匝链，同时与定子绕组（5）产生的磁场匝链，实现混合励磁。

7.根据权利要求1或2所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，

所述外永磁转子的极数要和定子和绕线内转子的极数相同；

所述外永磁转子（3）采用导磁材料制作，永磁体（4）的位置与内转子绕组（6）的位置对应，永磁体（4）的充磁方向为径向充磁。

8.根据权利要求1或2所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机，其特征在于，

第一圆柱体框架（23）的圆柱体直径大于第二圆柱体框架（24）的圆柱体直径。

9.一种应用如权利要求1-8任一项所述的交流及永磁混合励磁双馈风力发电机的发电系统，其特征在于，包括：交流及永磁混合励磁双馈风力发电机（31），网侧变换器（32）以及转子侧变换器（33）；

交流及永磁混合励磁双馈风力发电机（31）的定子绕组通过网侧变换器（32）与电网相连；

交流及永磁混合励磁双馈风力发电机（31）的内转子绕组与转子侧变换器（33）连接，转子侧变换器（33）通过网侧变换器（32）连接电网。