[实用新型]一种异步电机变速风力发电机

说明书

本实用新型涉及一种异步电机变速风力发电机；包括三相鼠笼电机、风轮、不可控整流桥、至少两组并联电容器、投切控制器、并网逆变器和行星齿轮减速器，三相鼠笼电机的转轴与行星齿轮减速器的输入端相连，行星齿轮减速器的输出端与风轮相连，三相鼠笼电机的电源输出端与不可控整流桥的交流侧相连，并联电容器与投切控制器三相串联、再与不可控整流桥的交流侧并联，不可控整流桥的直流侧与并网逆变器的直流输入端相连，并网逆变器的交流流输出端与外部负载或电网相连；本实用新型成本低廉、控制简单、故障率低、经久耐用。

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电设备，特别涉及一种异步电机变速风力发电机。

背景技术

风力发电近些年发展势头迅猛，在众多新能源发电方案中，风电是性能最稳定、可靠性最高的方案。对于一百千瓦以下的小功率风电机组，结合微网、储能、光伏等技术方案，实现局部地区供电自给自足，在偏远地区应用十分广泛，然而就目前主流的永磁直驱方案与双馈方案，都存在成本高、维护量大、控制复杂的问题，永磁直驱虽然机械结构简单，然而永磁材料用量很大，成本高昂；双馈方案控制复杂，且电刷维护量大，无刷双馈则控制系统更为复杂，不确定因素多，对于满足微网供电要求的小容量风电而言，高性价比、低维护量与可靠耐用是最根本的要求，鉴于现有主流技术的弱点，小容量风电的整体性能指标还有较大的改进空间，才能充分被用户所认同。

因此，研发一种可省去电刷、磁钢、双馈控制、陀控制的风力发电机，才能真正实现成本低廉、控制简单、故障率低、经久耐用的有益效果，将对小容量风电系统的推广带来极大的帮助。

实用新型内容

鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种异步电机变速风力发电机，本实用新型异步电机变速风力发电机解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种异步电机变速风力发电机，其中，包括三相鼠笼电机、风轮、不可控整流桥、至少两组并联电容器、投切控制器、并网逆变器和行星齿轮减速器，所述三相鼠笼电机的转轴与行星齿轮减速器的输入端相连，所述行星齿轮减速器的输出端与风轮相连，所述三相鼠笼电机的电源输出端与所述不可控整流桥的交流侧相连，所述并联电容器与投切控制器三相串联、再与所述不可控整流桥的交流侧并联，所述不可控整流桥的直流侧与并网逆变器的直流输入端相连，所述并网逆变器的交流流输出端与外部负载或电网相连。

作为优选，上述的异步电机变速风力发电机，其中，所述三相鼠笼电机为深槽型异步电机。

作为优选，上述的异步电机变速风力发电机，其中，所述并联电容器至少有三组，可分别进行投切操作。

作为优选，上述的异步电机变速风力发电机，其中，所述风轮为垂直轴型升力型风轮。

本技术方案有益效果在于：利用简单可靠廉价的鼠笼异步电机，通过行星齿轮减速器与风轮相连，由于行星齿轮减速器为多点接触传动、内部齿轮受力均匀，因此可靠性高，避免了现有技术常规齿轮箱维护量大、容易故障的问题。此外其利用鼠笼异步电机，一方面实现了无刷化，避免了电刷的高维护成本，另一方面避免了同步电机磁钢的使用，从而进一步降低了成本，也避免了磁钢退磁造成的不确定因素。本实用新型主要利用异步电机机端并联的无功电容器实现励磁间接控制，控制简单，异步电机发出的交流电流直接通过不可控二极管整流变成直流，在通过并网逆变器变为交流并网，由于逆变器工作于工频定电压，不必再考虑电机的特性，也省去了陀控制，因此控制简单、实现成本低，可靠性高、经久耐用；与永磁同步发电机系统相比，本实用新型整体可降低成本40％以上，与无刷双馈发电系统相比，本实用新型整体可降低成本30％以上，本实用新型成功应用必定会带来显著的经济效益和社会效益。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。