[发明专利]带飞轮和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，采用飞轮作为储能装置，采用单极直流电磁传动机(HET)作为飞轮能量传递设备，实现稳定发电的功能，发挥HET在能量传递中的优势；进一步通过采用立式柔性飞轮和悬挂式柔性飞轮，解决大质量飞轮和轴承等方面的问题；进一步通过在风轮和发电机之间应用HET变速传动，大幅提高风能捕获效率。风轮、发电机、飞轮三者之间的能量传递具有三类方案：第一类是风轮与发电机之间无HET的方案，相当于在现有常规风电系统上增加了储能装置及其能量传递设备，第二类是风轮与发电机之间具有一套独立HET的方案，第三类是风轮、发电机、飞轮三者各连接一个HET半偶件的方案。

主权项

1.一种风力发电系统，包括：一个风轮，一个发电机，一个储能装置，连接风轮、发电机和储能装置的转轴的能量传递系统，以及它们的支承、控制和附属系统，其特征是：所述储能装置采用飞轮，所述能量传递系统采用单极直流电磁传动机(HET)，一套单极直流电磁传动机含有两个转子、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。