專利名稱：套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)，特別是具有套疊式雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)勵(lì)磁構(gòu)造 的變速變頻勵(lì)磁控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
習(xí)知技術(shù)如中國(guó)專利CN200510022771. 1公開了本實(shí)用新型公開了一種 風(fēng)力發(fā)電的變速恒頻方法，其特點(diǎn)是，首先將風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速通過增速齒 輪箱增速，然后將變速產(chǎn)生的輸入功率Pw輸入差動(dòng)永磁電機(jī)的輸入軸，由差 動(dòng)永磁電機(jī)的差速機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率分流或合流產(chǎn)生功率流Pg進(jìn)入差動(dòng)永磁電機(jī) 的定子繞組經(jīng)饋線對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)恒速恒頻發(fā)電。與傳統(tǒng)的變速恒頻方法相比， 本實(shí)用新型在降低發(fā)電設(shè)備成本的同時(shí)，還可顯著提高發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。又如中國(guó)專利CN200410009701. 8公開了 一種采用雙饋感應(yīng)電機(jī)作為發(fā) 電機(jī)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其并網(wǎng)控制方法。包括雙饋感應(yīng)電機(jī)，勵(lì)磁 變換器，DSP單元，電量采集單元、速度、位置測(cè)量單元以及驅(qū)動(dòng)單元。它對(duì) 勵(lì)磁變換器進(jìn)行控制，利用勵(lì)磁變換器制雙饋發(fā)電機(jī)定子產(chǎn)生電壓，對(duì)電機(jī) 定子電壓相位、幅值和頻率同時(shí)控制，無需單獨(dú)進(jìn)行電網(wǎng)電壓與電機(jī)定子電 壓同步；在電機(jī)速度范圍在0~0. 5s時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元開始驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁變換器，這 樣，電機(jī)并網(wǎng)的轉(zhuǎn)速速度范圍很寬，并網(wǎng)控制對(duì)速度要求不嚴(yán)格，同時(shí)，控 制過程采用電流開環(huán)控制，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，減輕了系統(tǒng)處理器的負(fù)擔(dān)，使得電 流控制變得簡(jiǎn)單，易行，使得雙饋電機(jī)易于并網(wǎng)。中國(guó)專利申請(qǐng)99127259.5公開了本實(shí)用新型涉及一種高效率利用風(fēng)能當(dāng)風(fēng)吹動(dòng)第 一個(gè)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，透過風(fēng)輪后面的風(fēng)和風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的空氣流推 第二個(gè)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，風(fēng)輪帶動(dòng)軸桿向右旋轉(zhuǎn)，風(fēng)輪帶動(dòng)軸管向左旋轉(zhuǎn)做機(jī)械功 承下向右旋轉(zhuǎn)，風(fēng)輪帶動(dòng)軸管上的發(fā)電轉(zhuǎn)子在軸承的支承下向左旋轉(zhuǎn)，線圈 切割磁力線發(fā)出電 流。發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速；通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)達(dá)不到高速發(fā)電機(jī) 所要求的發(fā)電轉(zhuǎn)速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實(shí)現(xiàn)；而風(fēng)力發(fā)電 機(jī)機(jī)組的工況環(huán)境一般很差，齒輪箱頻發(fā)故障是常有的事。習(xí)知技術(shù)制造的產(chǎn)品可靠性差，維護(hù)成本高，機(jī)組效率低。業(yè)界希望利用 無刷雙饋電機(jī)」技術(shù)的無刷結(jié)構(gòu)和較寬的變速變頻運(yùn)行范圍，結(jié)合安裝于雙轉(zhuǎn) 子傳動(dòng)軸上相互反向旋轉(zhuǎn)的雙鳳輪高效利用風(fēng)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，去掉齒輪箱和 復(fù)雜的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的變速變頻運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題在于，克服襲用技術(shù)存在的上述缺陷，而提 供一種套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，依據(jù)本實(shí)用新 型提供的一種套疊式雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)變速變頻勵(lì)磁控制系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)，其 中，所述發(fā)電機(jī)的副傳動(dòng)軸上配置由該副傳動(dòng)軸傳動(dòng)的相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的永磁 內(nèi)轉(zhuǎn)子；發(fā)電機(jī)的主傳動(dòng)軸上配置由該主傳動(dòng)軸傳動(dòng)的相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的環(huán)形 轉(zhuǎn)子；該環(huán)形轉(zhuǎn)子又呈環(huán)抱永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子并可繞永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造配置； 所述環(huán)形轉(zhuǎn)子的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組的極對(duì)數(shù)與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為 Pe對(duì)極；環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組的極對(duì)數(shù)與定子繞組極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為Pg對(duì)極， 所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組與內(nèi)側(cè)繞組通過環(huán)形轉(zhuǎn)子繞組間連接線反相序連接； 前述的主、副風(fēng)輪上設(shè)置可將轉(zhuǎn)速的信號(hào)傳送到機(jī)組集控裝置的主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 測(cè)量裝置、副風(fēng)輪轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，機(jī)組集控裝置還具有與風(fēng)速檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié) 的端口、與風(fēng)向檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié)得端口、與上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的端口。偏航控制器與機(jī)組集控裝置以控制主風(fēng)輪下風(fēng)向旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)結(jié)；所述
的主風(fēng)輪與副風(fēng)輪分別配置調(diào)節(jié)槳距角的主風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、副風(fēng)輪變 槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的主、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與機(jī)組集控裝置均以控制風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變槳的方式聯(lián)結(jié)；在發(fā)電機(jī)的電壓輸出端依次連接并網(wǎng) 變頻器、和升壓變壓器，再與外電網(wǎng)聯(lián)接；在并網(wǎng)變頻器、和升壓變壓器之 間依次配置與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的電壓檢測(cè)裝置、與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的輸 出電流檢測(cè)裝置；在發(fā)電機(jī)與并網(wǎng)變頻器之間配置與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的空 栽檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題可以采取以下技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，所述主、副風(fēng)輪變槳距調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造相同，它由變槳伺服機(jī)構(gòu)與變槳控制裝置組成，所述機(jī)組集控裝 置通過變槳控制裝置與變槳伺服機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)；所述的主風(fēng)輪與副風(fēng)輪內(nèi)分別配 置副風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置、主風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置；所述主風(fēng)輪葉片掃風(fēng)面 積大于副風(fēng)輪的葉片掃風(fēng)面積2-5倍；所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)Pg設(shè)置 為大于環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)Pe。前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，所述主、副風(fēng)輪變槳距調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；該變槳伺服機(jī)構(gòu)與機(jī)組集控裝置呈可依槳距角的變 化對(duì)主風(fēng)輪和副風(fēng)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方式電氣聯(lián)結(jié)；所述主風(fēng)輪葉片掃風(fēng)面 積約是副風(fēng)輪的葉片掃風(fēng)面積的3倍。前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，所述的主風(fēng)輪呈下風(fēng)向?qū)?風(fēng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)造設(shè)置，所述副風(fēng)輪呈上風(fēng)向反向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)造設(shè)置，制動(dòng)器設(shè)置 在發(fā)電機(jī)端蓋與副風(fēng)輪輪轂之間；所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)可以是3倍 的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)。前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，，發(fā)電機(jī)的主風(fēng)輪配置在 主傳動(dòng)軸上，在風(fēng)力作用下相對(duì)具有Pg極對(duì)數(shù)的定子以Nzr速度旋轉(zhuǎn)，且主 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式<formula>formula see original document page 7</formula>其中Nzr表示主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速；Pg表示定子繞組極對(duì)數(shù)；Pe表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)；fg表示定子頻率；fe表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率；發(fā)電機(jī)的的副風(fēng)輪配置在副傳動(dòng)軸上，該副風(fēng)輪帶動(dòng)永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子以Ne速度相對(duì)主風(fēng)輪反向旋轉(zhuǎn)，且永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率滿足下述關(guān)系式/e = ^^其中Ne表示副風(fēng)輪相對(duì)定子轉(zhuǎn)速； 60在副傳動(dòng)軸上配置以Nzre轉(zhuǎn)速相對(duì)旋轉(zhuǎn)的、具有Pe極對(duì)數(shù)的永磁內(nèi)轉(zhuǎn) 子，永》茲內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)環(huán)形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式Nzre = Nzr + Ne其中Nzre表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)環(huán)形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，所述所述的副風(fēng)輪按F2方 向呈上風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)安裝。前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子由環(huán)抱永 磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的環(huán)形轉(zhuǎn)子鐵心和與環(huán)形轉(zhuǎn)子鐵心匹配結(jié)合的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組、 環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組組成；所述的主、副傳動(dòng)軸均具有預(yù)設(shè)直徑的中空通孔。前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，所述主傳動(dòng)軸的一端借由 配置在發(fā)電機(jī)第二端蓋部的第二軸承支撐伸出機(jī)殼與主風(fēng)輪裝配，該主傳動(dòng) 軸的另一端伸入機(jī)殼通過環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單元與環(huán)形轉(zhuǎn)子呈動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)造配 置；副傳動(dòng)軸借由配置在發(fā)電機(jī)第一端蓋部的第一軸承支撐，伸出機(jī)殼裝置 副風(fēng)輪。前述的變速變頻風(fēng)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其中，所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單元 與傳動(dòng)軸結(jié)合的部位設(shè)置使環(huán)形轉(zhuǎn)子隨主傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的軸承件；所述的環(huán)形 轉(zhuǎn)子借由其兩端分別設(shè)置的環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單元環(huán)抱前述永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置在主 傳動(dòng)軸上。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案 可知，本實(shí)用新型在優(yōu)異的結(jié)構(gòu)配置下，至少有如下的優(yōu)點(diǎn)本案采用雙風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，其中較大直徑的主風(fēng)輪為發(fā)電用，較小 直徑的副風(fēng)輪為調(diào)節(jié)勵(lì)磁頻率兼發(fā)電用，二者在同一個(gè)軸線上、相互反方向 旋轉(zhuǎn)，偏航控制器負(fù)責(zé)控制主風(fēng)輪下風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)，主力發(fā)電；副風(fēng)輪上風(fēng)
向?qū)︼L(fēng)反向旋轉(zhuǎn)，輔助發(fā)電，大大提高效能；本案雙風(fēng)輪結(jié)構(gòu)設(shè)置及偏航機(jī) 構(gòu)的配置，使機(jī)組偏航控制變的更簡(jiǎn)單、可靠；本案采用無刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子雙轉(zhuǎn)子套疊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī) 組變速變頻勵(lì)磁運(yùn)行，相當(dāng)同容量單轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)至少減少1/3，從而縮 短發(fā)電機(jī)直徑，方便運(yùn)輸、降低機(jī)組重量；本案機(jī)組可實(shí)現(xiàn)變速變頻運(yùn)行、變槳距調(diào)節(jié)，額定風(fēng)速以下本案雙風(fēng)輪 發(fā)電機(jī)組較單風(fēng)輪變速變頻機(jī)組風(fēng)能利用率有較大提高，無齒輪箱、可實(shí)現(xiàn) 直驅(qū)，無滑環(huán)故障之擔(dān)心，機(jī)組可靠性大大提高；本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù) 有顯著的貢獻(xiàn)和進(jìn)步，確實(shí)是具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性的好技術(shù)。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
圖l是本實(shí)用新型套疊式雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型勵(lì)磁繞組接線結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型變速變頻勵(lì)磁控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型變速變頻勵(lì)磁控制系統(tǒng)工作原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式
、 結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。如圖l-4所示， 一種套疊式雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)，包括固裝在底座IO 上的發(fā)電機(jī)主體l，發(fā)電機(jī)定子16固裝于發(fā)電機(jī)主體機(jī)殼11內(nèi)，其中，永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子17通過副傳動(dòng)12軸傳動(dòng)、呈相對(duì)定子16旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造裝置在 發(fā)電機(jī)主體機(jī)殼內(nèi)；環(huán)形轉(zhuǎn)子14通過主傳動(dòng)軸13傳動(dòng)，該環(huán)形轉(zhuǎn)子呈環(huán)抱并可繞永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造裝置，且該環(huán)形轉(zhuǎn)子14呈相對(duì)定子16旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造配置；該環(huán)形 轉(zhuǎn)子14借由環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單元140環(huán)抱前述永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子17裝置在主傳動(dòng)軸 13上；發(fā)電機(jī)定子16與環(huán)形轉(zhuǎn)子14匹配設(shè)置，向外輸出電能的定子繞組161 裝在固裝于電機(jī)殼內(nèi)的定子鐵芯162上；所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子14由環(huán)^包永石茲內(nèi)轉(zhuǎn)子的環(huán)形轉(zhuǎn)子4失心141和與環(huán)形轉(zhuǎn)子 鐵心匹配結(jié)合的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組142、環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組143組成，所述的 環(huán)形轉(zhuǎn)子的兩端分別設(shè)置環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單元140，該環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單元與傳動(dòng) 軸結(jié)合的部位設(shè)置軸承件1401,以使環(huán)形轉(zhuǎn)子隨主傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)；由此環(huán)形轉(zhuǎn)子作為無刷雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子與由副傳動(dòng)軸傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)的永磁內(nèi)轉(zhuǎn) 子形成發(fā)電機(jī)的套疊式雙重轉(zhuǎn)子構(gòu)造；從而可實(shí)現(xiàn)機(jī)組變速變頻運(yùn)行，相當(dāng) 同容量單轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)至少減少1/3,因而可大大縮短發(fā)電機(jī)直徑，方便 設(shè)備運(yùn)輸、降低電機(jī)重量；副風(fēng)輪2通過其輪轂21按習(xí)知技術(shù)呈上風(fēng)向相對(duì)主風(fēng)輪反向旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng) 構(gòu)造裝配在副傳動(dòng)軸的伸出端121;用于副風(fēng)輪剎車的制動(dòng)器15設(shè)置在發(fā)電 機(jī)端蓋與副風(fēng)輪輪轂之間；所述的副傳動(dòng)軸借由配置在發(fā)電機(jī)第一端蓋111部的第一軸承115支撐， 伸出機(jī)殼11裝置副風(fēng)輪，副風(fēng)輪2相對(duì)主風(fēng)輪呈反向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)構(gòu)造裝 置在副傳動(dòng)軸12的軸身端部，該副風(fēng)輪通過其輪穀21以習(xí)知技術(shù)按F2方向 呈上風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)安裝；通過習(xí)知技術(shù)，將借由副風(fēng)輪傳動(dòng)的副傳動(dòng)軸12與借由主風(fēng)輪傳動(dòng)的主 傳動(dòng)軸13成可相互轉(zhuǎn)動(dòng)的聯(lián)結(jié)方式同軸安裝、由副傳動(dòng)軸將副風(fēng)輪的動(dòng)力傳 遞給永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子；所述的主、副傳動(dòng)軸均具有預(yù)設(shè)直徑的中空通孔120、 130, 以使大型發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)軸在滿足技術(shù)要求條件下更輕質(zhì)，從而降低機(jī)體重量；所述的主傳動(dòng)軸的一端借由配置在發(fā)電機(jī)第二端蓋112部的第二軸承116 支撐伸出機(jī)殼與主風(fēng)輪裝配，該主風(fēng)輪3通過其輪轂31呈下風(fēng)向旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng) 構(gòu)造裝配在主傳動(dòng)軸13上，該主傳動(dòng)軸的另一端伸入機(jī)殼通過環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐 單元140按習(xí)知技術(shù)與環(huán)形轉(zhuǎn)子呈動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)造配置；該主風(fēng)輪通過其輪轂 31以習(xí)知技術(shù)按F3方向呈下風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)安裝；一種變速變頻勵(lì)^磁系統(tǒng)，包括前述發(fā)電機(jī)M,其中，發(fā)電機(jī)的主風(fēng)輪3配
置在主傳動(dòng)軸上，在風(fēng)力作用下相對(duì)具有Pg極對(duì)數(shù)的定子16以Nzr速度旋 轉(zhuǎn)，且主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式A^ = 60x(/g — /g)其中Nzr表示主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速；Pg表示定子繞組極對(duì)數(shù)；Pe表示永磁內(nèi) 轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)；fg表示定子頻率；fe表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率；所述環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)與7la茲內(nèi)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為Pe對(duì)極； 所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)與定子繞組極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為Pg對(duì)極；所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組與內(nèi)側(cè)繞組通過環(huán)形轉(zhuǎn)子繞組間連接線123反相序連接； 所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)Pg設(shè)置為大于環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)Pe， 所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)可以是3倍的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)；發(fā)電機(jī)的的副風(fēng)輪2配置在副傳動(dòng)軸上，該副風(fēng)輪帶動(dòng)永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子以Ne速度相對(duì)主風(fēng)輪反向旋轉(zhuǎn)，且永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率滿足下述關(guān)系式/e = i^lZ￡其中Ne表示副風(fēng)輪相對(duì)定子轉(zhuǎn)速； 60在副傳動(dòng)軸上配置以Nzre轉(zhuǎn)速相對(duì)旋轉(zhuǎn)的、具有Pe極對(duì)數(shù)的永磁內(nèi)轉(zhuǎn) 子，永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)環(huán)形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式Nzre = Nzr + Ne其中Nzre表示永^磁內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)環(huán)形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速；前述的主、副風(fēng)輪上設(shè)置可將轉(zhuǎn)速的信號(hào)傳送到機(jī)組集控裝置5的主風(fēng) 輪轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置G、副風(fēng)輪轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置Gl，經(jīng)由風(fēng)速檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié)的端口 Dl測(cè)得的風(fēng)速和通過轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置測(cè)得的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，傳輸給機(jī)組集控裝置5; 機(jī)組集控裝置與偏航控制器6聯(lián)結(jié)，控制主風(fēng)輪下風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)，偏航控制 器6可安裝于底座下的機(jī)艙內(nèi)部101;所述的主風(fēng)輪與副風(fēng)輪的輪轂部分別配置調(diào)節(jié)槳距角的主風(fēng)輪變槳距調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)38、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)28,該主風(fēng)輪、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與 機(jī)組集控裝置5電氣聯(lián)結(jié)，由機(jī)組集控裝置5對(duì)主風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38發(fā)出變槳指令；所述的主風(fēng)輪與副風(fēng)輪內(nèi)分別配置副風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置G28、 主風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置G38;主、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造相同，它由以伺服電機(jī)M38、 M28驅(qū)動(dòng)的 變槳伺服機(jī)構(gòu)381、 281與變槳控制裝置382、 282組成，所述機(jī)組集成控制5 通過變槳控制裝置382、 282與以伺服電機(jī)M38、M28驅(qū)動(dòng)的變槳伺服機(jī)構(gòu)381、 281聯(lián)結(jié)；該變槳伺服機(jī)構(gòu)在機(jī)組集控裝置5的控制下根據(jù)檢測(cè)到的槳距角變 化進(jìn)行主風(fēng)輪和副風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)主風(fēng)輪下風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)，而副風(fēng)輪 上風(fēng)向反向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)；制動(dòng)器15設(shè)置在發(fā)電機(jī)端蓋與副風(fēng)輪輪轂之間；在發(fā)電機(jī)的電壓輸出端依次連接并網(wǎng)變頻器7、和升壓變壓器8,再與外 電網(wǎng)W聯(lián)接；在并網(wǎng)變頻器、和升壓變壓器之間依次配置與機(jī)組集控裝置5 聯(lián)結(jié)的電壓測(cè)量裝置G4、與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的輸出電流檢測(cè)裝置G3;在發(fā) 電機(jī)M與并網(wǎng)變頻器之間配置與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的空栽檢測(cè)裝置G5;機(jī)組 集控裝置還具有與風(fēng)速檢測(cè)裝置(未圖示)聯(lián)結(jié)的端口 Dl、與風(fēng)向檢測(cè)裝置 (未圖示)聯(lián)結(jié)得端口 D2、與上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的端口 D3;所述主、副風(fēng)輪葉 片按已知技術(shù)方式裝置在風(fēng)輪輪轂上，所述主風(fēng)輪葉片掃風(fēng)面積大于副風(fēng)輪 的葉片掃風(fēng)面積2-5倍，尤以主風(fēng)輪葉片掃風(fēng)面積是副風(fēng)輪的葉片掃風(fēng)面積 的3倍左右較佳，所述的掃風(fēng)面積是風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)形成的面積；綜上，雙風(fēng)輪機(jī)構(gòu)的風(fēng)電機(jī)，其中較大直徑的主風(fēng)輪為發(fā)電用，較小直 徑的副風(fēng)輪為調(diào)節(jié)勵(lì)-磁頻率兼發(fā)電用，二者在同一個(gè)軸線上、相互反方向旋 轉(zhuǎn)，偏航控制器負(fù)責(zé)控制主風(fēng)輪下風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)，主力發(fā)電；副風(fēng)輪上風(fēng)向 反向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)，輔助發(fā)電，大大提高效能。所述發(fā)電機(jī)的電壓輸出端并網(wǎng)變頻器等配置可對(duì)發(fā)電機(jī)輸出電壓加以調(diào) 節(jié)、同期后軟并網(wǎng)、停機(jī)時(shí)軟解裂，可有效的減少并網(wǎng)無功電流的沖擊，確 保機(jī)組安全運(yùn)行；當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到額定輸出功率時(shí)，機(jī)組功率因數(shù)控制在cos 6= l左右運(yùn)行；當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出有功功率較小時(shí)，機(jī)組輸出cos6 <1的感性 無功功率；當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定最低轉(zhuǎn)速或發(fā)電機(jī)輸出功率高于最大輸出 功率時(shí)，從電網(wǎng)上解列發(fā)電機(jī)，通過并網(wǎng)變頻器等配置完成軟解列。 變速變頻勵(lì)磁控制方法1).在主傳動(dòng)軸上配置在風(fēng)力作用下相對(duì)具有Pg極對(duì)數(shù)的定子以Nzr速
度旋轉(zhuǎn)的主風(fēng)輪，且主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式浙其中Nzr表示主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速；Pg表示環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)；Pe表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)；fg表示定子頻率；fe表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率；2 ).在副傳動(dòng)軸12端部配置的副風(fēng)輪帶動(dòng)永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子以Ne速度相對(duì)主風(fēng)輪反向旋轉(zhuǎn)，且永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率滿足下述關(guān)系式/e = ^i^60其中Ne表示副風(fēng)輪相對(duì)定子轉(zhuǎn)速3) .在副傳動(dòng)軸上配置以Nzre轉(zhuǎn)速相對(duì)旋轉(zhuǎn)的、具有Pe極對(duì)數(shù)的永磁 內(nèi)轉(zhuǎn)子，永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)勵(lì)磁內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式Nzre = Nzr + Ne 其中Nzre表示永》茲內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)環(huán)形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速；4) .所述環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為Pe對(duì) 極；所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)與定子繞組極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為Pg對(duì)極；所 述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組與內(nèi)側(cè)繞組通過環(huán)形轉(zhuǎn)子繞組間連接線123反相序連接;5) .當(dāng)主風(fēng)輪低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組集控裝置進(jìn)行主風(fēng)輪葉尖速比控制， 經(jīng)由風(fēng)速檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié)的端口 Dl測(cè)得的風(fēng)速和通過轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置G測(cè)得的主 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，傳輸給機(jī)組集控裝置5，經(jīng)與機(jī)組集控裝置預(yù)設(shè)的主風(fēng)輪葉尖速比 數(shù)值比對(duì)，計(jì)算出槳距角的調(diào)節(jié)數(shù)值，再與主風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置G38采集 的槳距角值比對(duì)，由機(jī)組集控裝置5對(duì)主風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38發(fā)出變槳指令；由機(jī)組集控裝置5按照Mr = 60x(/g —/g)關(guān)系式對(duì)主、副風(fēng)輪進(jìn)行變速控制；由此可以實(shí)現(xiàn)主風(fēng)輪在額定轉(zhuǎn)速以下以其最佳葉尖速比運(yùn)行，達(dá)到充分 利用風(fēng)能的目的；當(dāng)主風(fēng)輪達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組集控裝置對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行功率控制；經(jīng)由 輸出電流檢測(cè)裝置G3測(cè)得的發(fā)電機(jī)的輸出電流和經(jīng)由輸出電壓測(cè)量裝置G4 測(cè)得的發(fā)電機(jī)的輸出電壓傳輸給機(jī)組集控裝置5，經(jīng)由該機(jī)組集控裝置運(yùn)算出 的發(fā)電機(jī)輸出功率值與預(yù)設(shè)的額定功率數(shù)值比對(duì)；符合預(yù)設(shè)值時(shí)，機(jī)組集控 裝置將采集到的由風(fēng)速^f企測(cè)裝置聯(lián)結(jié)的端口 Dl測(cè)得的風(fēng)速和通過轉(zhuǎn)速測(cè)量裝 置G測(cè)得的主風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速，計(jì)算出該風(fēng)速下主風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速的槳距角的調(diào) 節(jié)數(shù)值，再與主風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置G38采集的槳距角值比對(duì)，由機(jī)組集控 裝置5對(duì)主風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38發(fā)出變槳指令；由此可以實(shí)現(xiàn)主風(fēng)輪在恒 定功率下運(yùn)行，防止發(fā)電機(jī)過栽；6).當(dāng)副風(fēng)輪低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組集控裝置進(jìn)行副風(fēng)輪葉尖速比控制， 經(jīng)由風(fēng)速檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié)的端口 Dl測(cè)得的風(fēng)速和通過副風(fēng)輪轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置G1 測(cè)得的副風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，傳輸給機(jī)組集控裝置5;經(jīng)與機(jī)組集控裝置預(yù)設(shè)的副風(fēng)輪 葉尖速比數(shù)值比對(duì)，計(jì)算出槳距角的調(diào)節(jié)數(shù)值，再與副風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置 G28采集的槳距角值比對(duì)，由機(jī)組集控裝置對(duì)副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)28發(fā)出 變槳指令；由此可以實(shí)現(xiàn)副風(fēng)輪在額定轉(zhuǎn)速以下以其最佳葉尖速比運(yùn)行，達(dá) 到充分利用風(fēng)能的目的；當(dāng)副風(fēng)輪達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組集控裝置對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行功率控制；經(jīng)由 輸出電流檢測(cè)裝置G3測(cè)得的發(fā)電機(jī)的輸出電流和經(jīng)由輸出電壓測(cè)量裝置G4 測(cè)得的發(fā)電機(jī)的輸出電壓傳輸給機(jī)組集控裝置5,經(jīng)由機(jī)組集控裝置5運(yùn)算出 的發(fā)電機(jī)輸出功率值與預(yù)設(shè)的額定功率數(shù)值比對(duì)；符合預(yù)設(shè)值時(shí)，機(jī)組集控 裝置5將采集到的由風(fēng)速檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié)的端口 Dl測(cè)得的風(fēng)速和通過轉(zhuǎn)速測(cè)量 裝置G測(cè)得的副風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速，計(jì)算出該風(fēng)速下副風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速的槳距角的 調(diào)節(jié)數(shù)值，再與副風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置G28采集的槳距角值比對(duì)，由機(jī)組集 控裝置5對(duì)副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)28發(fā)出變槳指令；由此可以實(shí)現(xiàn)主風(fēng)輪在 恒定功率下運(yùn)行，防止發(fā)電機(jī)過載；使發(fā)電機(jī)在小于等于額定轉(zhuǎn)速時(shí)保持發(fā) 電機(jī)的輸出電壓頻率在5Hz-50Hz范圍內(nèi)變速變頻運(yùn)行，尤以發(fā)電機(jī)的輸出電 壓頻率在10Hz-20H最佳，通過并網(wǎng)變頻器7整流和逆變，使發(fā)電機(jī)始終以50Hz的輸出電壓頻率并網(wǎng)運(yùn)行，間接實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組的變速變頻運(yùn)行；7.所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)Pg設(shè)置為大于環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì) 數(shù)Pe，所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)可以是3倍的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)；
從而，工作時(shí)套疊的兩轉(zhuǎn)子繞組具有相同的電流頻率、相互反方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁磁場(chǎng)相對(duì)套疊轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度Nzre與主風(fēng)輪軸 機(jī)械旋轉(zhuǎn)的速度Nzr疊加、配合，始終形成同步勵(lì)》茲磁場(chǎng)，該同步磁場(chǎng)在具 有Pg對(duì)極的定子繞組中產(chǎn)生50Hz電勢(shì)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的變速恒頻勵(lì)磁運(yùn)行。8) .裝配在傳動(dòng)軸13上的主風(fēng)輪與裝配在副傳動(dòng)軸的副風(fēng)輪2借由葉片 槳距角的相對(duì)反方向調(diào)節(jié)呈相對(duì)反向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)配置。充分利用副風(fēng)輪后面的 反向旋轉(zhuǎn)尾流能量，風(fēng)能利用率比同容量單風(fēng)輪機(jī)組提高15%_25%。9) .當(dāng)串聯(lián)永磁變速變頻勵(lì)磁雙轉(zhuǎn)子風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行、主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速在預(yù)設(shè) 的額定轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之間時(shí)，副風(fēng)輪在機(jī)組集控裝置5調(diào)節(jié)下按預(yù)設(shè)條件 反向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任 簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)(M)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)的副傳動(dòng)軸(12)上配置由該副傳動(dòng)軸傳動(dòng)的相對(duì)定子(16)旋轉(zhuǎn)的永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子(17)；發(fā)電機(jī)的主傳動(dòng)軸(13)上配置由該主傳動(dòng)軸傳動(dòng)的相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的環(huán)形轉(zhuǎn)子(14)；該環(huán)形轉(zhuǎn)子又呈環(huán)抱永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子并可繞永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造配置；所述環(huán)形轉(zhuǎn)子的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組(142)的極對(duì)數(shù)與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為(Pe)對(duì)極；環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組(143)的極對(duì)數(shù)與定子繞組極對(duì)數(shù)一致設(shè)置為(Pg)對(duì)極，所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組與內(nèi)側(cè)繞組通過環(huán)形轉(zhuǎn)子繞組間連接線(123)反相序連接；前述的主、副風(fēng)輪上設(shè)置可將轉(zhuǎn)速的信號(hào)傳送到機(jī)組集控裝置(5)的主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置(G)、副風(fēng)輪轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置(G1)，機(jī)組集控裝置還具有與風(fēng)速檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié)的端口(D1)、與風(fēng)向檢測(cè)裝置聯(lián)結(jié)得端口(D2)、與上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的端口(D3)；偏航控制器(6)與機(jī)組集控裝置以控制主風(fēng)輪下風(fēng)向旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)結(jié)；所述的主風(fēng)輪與副風(fēng)輪分別配置調(diào)節(jié)槳距角的主風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(38)、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(28)，所述的主、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與機(jī)組集控裝置(5)均以控制風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變槳的方式聯(lián)結(jié)；在發(fā)電機(jī)的電壓輸出端依次連接并網(wǎng)變頻器(7)、和升壓變壓器(8)，再與外電網(wǎng)(W)聯(lián)接；在并網(wǎng)變頻器、和升壓變壓器之間依次配置與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的電壓檢測(cè)裝置(G4)、與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的輸出電流檢測(cè)裝置(G3)；在發(fā)電機(jī)與并網(wǎng)變頻器之間配置與機(jī)組集控裝置聯(lián)結(jié)的空載檢測(cè)裝置(G5)。
2. 如權(quán)利要求1所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征在于， 所述主、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)造相同，它由變槳伺服機(jī)構(gòu)(381、 281) 與變槳控制裝置(382、 282 )組成，所述機(jī)組集控裝置通過變槳控制裝置與 變槳伺服機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)；所述的主風(fēng)輪與副風(fēng)輪內(nèi)分別配置副風(fēng)輪槳距角測(cè)量裝置(G28)、主風(fēng)輪槳5巨角測(cè)量裝置(G38 );所述主風(fēng)輪葉片掃風(fēng)面積大于副 風(fēng)輪的葉片掃風(fēng)面積2-5倍；所述環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)Pg設(shè)置為大于環(huán) 形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)Pe。
3.如權(quán)利要求1或2所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征 在于，所述主、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)(M38、 M28)驅(qū)動(dòng)；該變 槳伺服機(jī)構(gòu)與機(jī)組集控裝置呈可依槳距角的變化對(duì)主風(fēng)輪和副風(fēng)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)的方式電氣聯(lián)結(jié)；所述主風(fēng)輪葉片掃風(fēng)面積約是副風(fēng)輪的葉片掃風(fēng)面積 的3倍。
4，如權(quán)利要求3所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征在于， 所述的主風(fēng)輪呈下風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)構(gòu)造設(shè)置，所述副風(fēng)輪呈上風(fēng)向反向?qū)︼L(fēng)旋 轉(zhuǎn)的構(gòu)造設(shè)置，制動(dòng)器(15)設(shè)置在發(fā)電機(jī)端蓋與副風(fēng)輪輪轂之間；所述環(huán) 形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組極對(duì)數(shù)可以是3倍的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組極對(duì)數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征在于，且主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式W = 60xd,e) 的構(gòu)造配置在主傳動(dòng)軸上；其中Nzr表示主風(fēng)輪轉(zhuǎn)速；Pg表示定子繞組極對(duì)數(shù)；Pe表示永磁內(nèi) 轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)；fg表示定子頻率；fe表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率；發(fā)電機(jī)的副風(fēng)輪以帶動(dòng)永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子以Ne速度相對(duì)主風(fēng)輪反向旋轉(zhuǎn)、且永 磁內(nèi)轉(zhuǎn)子折算頻率滿足下述關(guān)系式/e = ^Z￡的構(gòu)造配置在副傳動(dòng)軸上；其中Ne表示副風(fēng)輪相對(duì)定子轉(zhuǎn)速； 60在副傳動(dòng)軸上配置以Nzre轉(zhuǎn)速相對(duì)旋轉(zhuǎn)的、具有Pe極對(duì)數(shù)、且永磁內(nèi) 轉(zhuǎn)子相對(duì)環(huán)形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速滿足下述關(guān)系式Nzre == Nzr + Ne的永磁內(nèi)轉(zhuǎn) 子；其中Nzre表示永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)環(huán)形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。
6.<image>image see original document page 3</image>
7.如權(quán)利要求6所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征在于， 所述所述的副風(fēng)輪按F2方向呈上風(fēng)向?qū)︼L(fēng)旋轉(zhuǎn)安裝。
8. 如權(quán)利要求6所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征在于， 所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子(14)由環(huán)抱永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的環(huán)形轉(zhuǎn)子鐵心(141)和與環(huán)形轉(zhuǎn) 子鐵心匹配結(jié)合的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組(142 )、環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組(143 )組成； 所述的主、副傳動(dòng)軸均具有預(yù)設(shè)直徑的中空通孔(120、 130)。
9. 如權(quán)利要求8所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征在于， 所述主傳動(dòng)軸的一端借由配置在發(fā)電機(jī)第二端蓋(112 )部的第二軸承(116 ) 支撐伸出機(jī)殼與主風(fēng)輪裝配，該主傳動(dòng)軸的另一端伸入機(jī)殼通過環(huán)形轉(zhuǎn)子支 撐單元(140)與環(huán)形轉(zhuǎn)子呈動(dòng)力傳動(dòng)構(gòu)造配置；副傳動(dòng)軸借由配置在發(fā)電機(jī) 第一端蓋(111)部的第一軸承(115)支撐，伸出機(jī)殼(11)裝置副風(fēng)輪。
10. 如權(quán)利要求9所述套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其特征在于， 所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單元與傳動(dòng)軸結(jié)合的部位設(shè)置使環(huán)形轉(zhuǎn)子隨主傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的軸承件(1401);所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子借由其兩端分別設(shè)置的環(huán)形轉(zhuǎn)子支撐單 元(140)環(huán)抱前述永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子(17)裝置在主傳動(dòng)軸(13)上。
專利摘要一種套疊雙轉(zhuǎn)子變速變頻發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，其中，在發(fā)電機(jī)的副傳動(dòng)軸上配置相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子；在發(fā)電機(jī)的主傳動(dòng)軸上配置相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的環(huán)形轉(zhuǎn)子；所述的環(huán)形轉(zhuǎn)子由環(huán)抱永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的環(huán)形轉(zhuǎn)子鐵芯和與環(huán)形轉(zhuǎn)子鐵芯匹配結(jié)合的環(huán)形轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)繞組、環(huán)形轉(zhuǎn)子外側(cè)繞組組成；主風(fēng)輪與副風(fēng)輪分別配置調(diào)節(jié)槳距角的主風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，主、副風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與機(jī)組集控裝置以控制風(fēng)輪變槳距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變槳的方式聯(lián)結(jié)；本案機(jī)組可實(shí)現(xiàn)變速變頻運(yùn)行、變槳距調(diào)節(jié)，額定風(fēng)速以下本案雙風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組較單風(fēng)輪變速變頻機(jī)組風(fēng)能利用率有較大提高，無齒輪箱、可實(shí)現(xiàn)直驅(qū)，無滑環(huán)故障之擔(dān)心，機(jī)組可靠性大大提高。
文檔編號(hào)H02K16/02GK201048336SQ20062015177
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者王華君 申請(qǐng)人:天津市新源電氣科技有限公司