無刷雙饋風力發電機的製作方法

2023-06-11 05:51:21

專利名稱：無刷雙饋風力發電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於風力發電系統，具體涉及具有混合轉子結構的無刷雙饋風力發電 機的直接轉矩控制系統。
背景技術：
近年來，無刷雙饋發電機以其自身的優勢在變速恆頻風力發電領域中得到了國內 外學者的廣泛關注。但是，由於無刷雙饋發電機的定子具有兩套極數不同的繞組，其內部 磁場關係要比常規感應發電機複雜很多，因此如何對其進行有效控制已成為變速恆頻無刷 雙饋風力發電領域中亟待解決的難點和熱點問題，尤其是風力發電機組控制的核心問題之 一——最大功率跟蹤問題，以提高風力發電效率。目前，國內外學者對無刷雙饋風力發電機 的功率控制研究主要集中在採用功率繞組磁場定向矢量控制方法對發電機的有功功率和 無功功率進行解耦，通過獨立控制有功功率和無功功率來實現最大功率跟蹤。但是，矢量控 制需要進行坐標變換，計算量大，且易受發電機參數變化的影響，這大大降低了系統的魯棒 性。
發明內容本實用新型針對具有混合轉子結構的無刷雙饋發電機，提供了 一種基於無速度傳 感器直接轉矩控制的勵磁系統，增強系統的魯棒性，使無刷雙饋風力發電機更適用於惡劣 的風場環境，且具有良好的最大功率跟蹤響應能力。本實用新型的技術方案為無刷雙饋風力發電機，包括定子和轉子，其特徵在於定子上嵌放兩套繞組，即功 率繞組和控制繞組，極對數分別為/7p和/7。；轉子為混合轉子，位於定子內部；在混合轉子上 有/7p + /7。個凸極，在每個凸極上沿轉軸的軸向有多個縫隙，導線和隔磁材料嵌放在凸極的 相鄰縫隙內，且凸極相鄰縫隙內的導線端部短接，構成同心式線圈。定子槽數為72槽。定子功率繞組和控制繞組的極數分別為12極和8極，且均為雙層短距繞組，即一 個槽內嵌了四層繞組，功率繞組在頂部，控制繞組在底部。定子的氣隙為0. 5mm。凸極相鄰縫隙內的隔磁材料層數為1、層。本實用新型公開的無刷雙饋風力發電機採用傳統磁阻和籠型轉子相結合的混合 轉子新型結構，比傳統磁阻轉子和籠型轉子具有更優異的性能。勵磁控制方式採用直接轉 矩控制策略，並結合無速度傳感器控制技術，使無刷雙饋風力發電機更適用於惡劣的風場 環境，且具有良好的最大功率跟蹤響應能力。


圖1為無刷雙饋風力發電系統的結構示意圖；圖2為無速度傳感器直接轉矩控制系統的原理示意圖；控制繞組的電壓和磁鏈方程
權利要求1.無刷雙饋風力發電機，包括定子和轉子，其特徵在於定子上嵌放兩套繞組，即功率 繞組和控制繞組，極對數分別為/7P和/7。；轉子為混合轉子，位於定子內部；在混合轉子上有 Pp + /7。個凸極，在每個凸極上沿轉軸的軸向有多個縫隙，導線和隔磁材料嵌放在凸極的相 鄰縫隙內，且凸極相鄰縫隙內的導線端部短接，構成同心式線圈。
2.根據權利要求1所述無刷雙饋風力發電機，其特徵在於定子槽數為72槽。
3.根據權利要求1所述無刷雙饋風力發電機，其特徵在於定子功率繞組和控制繞組 的極數分別為12極和8極，且均為雙層短距繞組，即一個槽內嵌了四層繞組，功率繞組在頂 部，控制繞組在底部。
4.根據權利要求1所述無刷雙饋風力發電機，其特徵在於定子的氣隙為0.5mm。
5.根據權利要求1所述無刷雙饋風力發電機，其特徵在於凸極相鄰縫隙內的隔磁材 料層數為Γ4層。
專利摘要無刷雙饋風力發電機，定子上的功率繞組和控制繞組的極對數為pp和pc；混合轉子位於定子內，有pp+pc個凸極，每個凸極上有多個縫隙，導線置於縫隙內，相鄰縫隙內導線端部短接構成同心式線圈。本實用新型公開的無刷雙饋風力發電機採用傳統磁阻和籠型轉子相結合的混合轉子新型結構，比傳統磁阻轉子和籠型轉子具有更優異的性能。勵磁控制方式採用直接轉矩控制策略，並結合無速度傳感器控制技術，使無刷雙饋風力發電機更適用於惡劣的風場環境，且具有良好的最大功率跟蹤響應能力。
文檔編號H02P21/13GK201877916SQ20102061595
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月21日 優先權日2010年11月21日
發明者張鳳閣, 李賀, 楊群, 王秀平, 金石 申請人:瀋陽工業大學