[发明专利]使用电流源转换器来激励低阻抗机器的系统和方法

权利要求书

1.一种风力涡轮机，包括：

塔；

机舱，所述机舱安装在所述塔顶上；

转子，所述转子耦合到所述机舱，所述转子包括可旋转的轮毂和固定到所述轮毂的至少一个转子叶片；

低阻抗发电机，所述低阻抗发电机耦合到所述转子，所述发电机包括至少一个电枢绕组集合，所述至少一个电枢绕组集合包括多个单相线圈；以及

电流源转换器组件，所述电流源转换器组件电耦合到所述发电机的电枢，所述电流源转换器组件包括至少一个电流源转换器和跨多个单相电枢线圈的至少一个电容器，所述至少一个电流源转换器包括经由DC链路耦合到电流源逆变器的电流源整流器，

所述电流源转换器组件的所述至少一个电容器被配置成吸收由所述电流源转换器生成的电流脉冲的高频分量，以便使施加到所述多个单相线圈的电流中的电流纹波最小化。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中所述低阻抗发电机是超导发电机。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中所述至少一个电容器进一步包括多个电容器，其中所述多个电容器中的至少一个电容器跨所述多个单相线圈中的每个单相线圈。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中所述DC链路包括至少DC链路电感器，并且其中所述DC链路内的电流受跨所述至少DC链路电感器的电压控制。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中所述DC链路电感器是刚性电流源，所述刚性电流源包括是负载阻抗100倍的内部阻抗。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中所述电流源整流器和所述电流源逆变器各自包括多个开关。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中所述电流源转换器组件进一步包括消弧电路。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，进一步包括用于控制所述低阻抗发电机和所述电流源转换器组件的操作的控制器。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中在所述电流源转换器组件中发生短路事件时，所述控制器被配置成接通所述消弧电路以便为来自所述DC链路的电流提供路径，并且配置成关断所述电流源转换器组件中的所述多个开关，从而阻塞所述发电机与所述DC链路之间的电流。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中所述电流源转换器组件进一步包括电耦合到所述低阻抗发电机并且耦合到电网的多个电流源转换器。