[发明专利]一种复合结构风力发电机及发电系统

权利要求书

1.一种复合结构风力发电机，其特征是：包括机壳（1），所述机壳（1）可转动连接有转轴（15），所述转轴（15）的一端固定连接有第二风轮机（18），在机壳（1）内，所述转轴（15）的外侧依次设置有内定子(11)、永磁转子(6)、调磁环转子(5)和外定子(2)；所述外定子(2)和调磁环转子(5)之间为第一气隙（7），所述调磁环转子(5)与永磁转子(6) 之间为第二气隙（9），所述永磁转子(6)和内定子(11)之间为第三气隙（10）；所述调磁环转子(5)包括调磁环转子支架（23），所述调磁环转子支架（23）上固定设置有调磁环（8）；所述内定子(11)槽内放置内定子绕组(12)，所述内定子绕组(12)为三相交流绕组，所述内定子（11）与机壳（1）固定连接；所述永磁转子（6）包括永磁转子支架（19），所述永磁转子支架（19）的外侧设置有外侧永磁体（6-1），所述永磁转子支架（19）的内侧设置有内侧永磁体（6-2），所述永磁转子支架（19）的一端与转轴（15）固定连接；所述调磁环转子支架（23）的一端穿出机壳（1），所述调磁环转子支架（23）穿出机壳（1）的一端固定连接有第一风轮机（17），所述调磁环转子支架（23）通过第二轴承（16）与转轴（15）、机壳（1）可转动连接；所述外定子(2)槽内放置控制绕组(3)和功率绕组(4)，所述控制绕组(3)和功率绕组(4)均为三相交流绕组，所述外定子（2）与机壳（1）固定连接；所述外侧永磁体(6-1)、调磁环转子(5)和外定子(2)组成外无刷双馈发电机；所述内定子(11)和内侧永磁体(6-2)组成内永磁发电机；所述调磁环(8)由导磁块和非导磁块沿圆周方向交错排列构成；所述功率绕组(4)磁极对数为p，所述控制绕组(3)磁极对数为q，所述内定子绕组(12)磁极对数为q，所述外侧永磁体(6-1)和内侧永磁体(6-2)磁极对数均为q，所述调磁环转子(5)极对数为p+q，所述p和q分别是正整数，且p和q不相等。

2.根据权利要求1所述的复合结构风力发电机，其特征是：所述内侧永磁体(6-2)和外侧永磁体(6-1)均采用瓦片形径向充磁，相邻两块永磁体充磁方向相反。

3.一种应用权利要求1或2中的复合结构风力发电机的发电系统，其特征是：包括复合结构风力发电机（22），外无刷双馈发电机双向变换器（20）和内永磁发电机双向变换器（21）；所述复合结构风力发电机（22）的功率绕组(4)与电网相连，所述复合结构风力发电机（22）的控制绕组(3)通过外无刷双馈发电机双向变换器（20）与电网相连，所述复合结构风力发电机（22）的内定子绕组（12）通过内永磁发电机双向变换器（21）与电网相连；所述外无刷双馈发电机双向变换器（20）为部分功率变换器，所述内永磁发电机双向变换器（21）为全功率变换器。