[发明专利]带单极直流电磁传动机的风力发电系统

摘要

一种风力发电系统，采用单极直流电磁传动机(HET)作为无级变速变矩传动设备，HET或者直接连接风轮与发电机，或者在风轮与HET之间配置增速齿轮箱，风轮可用水平轴式或竖轴式，水平轴式风轮可用定桨距叶片或变桨距叶片，发电机可用常规的、恒速运行同步发电机或异步发电机。系统运行主要由HET调节控制，常规运行工况风轮保持最佳叶尖速比变转速运转。优点在于：实现两端转速自由不受限的无级变速变距传动功能；柔性传动连接隔离了冲击载荷的双向传递；获取最大可能的风能捕获效率；供电品质高；HET的效率较高，成本较低，不产生电磁噪声和谐波，电磁干扰小。

主权项

1.一种风力发电系统，包括：一个风轮，一个发电机，一个连接风轮和发电机的传动系，以及它们的支承、控制和附属系统，其特征是：传动系含有一套单极直流电磁传动机(HET)，所述HET，含有两套转子、一套静子、外部附属系统和调节控制系统，每个转子上有一个或多个轴对称形状的导磁导电体(3)，静子上有两个或多个环绕轴心线(1)缠绕的直流励磁线圈(9)，磁路由转子和静子上的轴对称结构件导引为闭环，至少有两个主磁路(22)，磁路经过转子导磁导电体(3)，最多有一个主磁路(22)同时经过两个转子的导磁导电体，构造有一套闭合的主电流回路(23)，该回路串联连接全部的转子导磁导电体，每个转子导磁导电体(3)的轴向两侧分别连接一个转子导电体(4)，该转子导磁导电体(3)和其两侧的转子导电体(4)与转轴(2)套接，转轴(2)导引主磁路(22)的磁通，并与经过转子导磁导电体(3)的磁通相接，每个转子导电体(4)通过一个电路连接区(5)缝隙内的液态金属与一个静子导电体(6，11)形成主电路连接，电路连接区(5)的径向位置介于转子导电体(4)的内径与外径之间，转子导磁导电体上的主电流方向与磁通(Φ)方向在子午面互相垂直，通过调节各个励磁线圈的电流(I1、I2、…)，调节直流主电流(I0)、每个转子的电磁转矩和电磁功率。