[实用新型]一种复合励磁无刷风力发电机

说明书

本实用新型涉及一种复合励磁无刷风力发电机，具体方案为：主轴通过轴承设置于电机壳体中央；定子绕组、反馈绕组、磁钢设于电机定子部分；励磁绕组、励磁发电绕组、电路腔体设于电机转子部分；定子绕组与励磁绕组构成磁通交链结构，反馈绕组与磁钢同时与励磁发电绕组构成磁通交链结构；励磁发电整流器设于电路腔体内部；励磁发电绕组与励磁发电整流器的交流侧电连接，励磁绕组与励磁发电整流器的直流侧电连接；反馈绕组与外部反馈控制端电连接或与定子绕组的输出端电连接；定子绕组的输出端直接或经过输出整流器与发电机功率输出端电连接。本技术方案具有成本低、输出电压平稳、功率变换电路成本低、磁钢用量少等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电设备，特别涉及一种复合励磁无刷风力发电机。

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。目前，永磁直驱风力发电机方案日益成为风力发电的主流，永磁直驱方案效率高、弱风出力大、无刷、无齿轮箱故障隐患，然而现有技术的永磁直驱方案还存在不少缺点，使之与弱风效率较低的双馈异步方案相比竞争力欠缺；主要缺点如下：

第一，成本过高。永磁直驱方案成本是双馈异步方案的1.3倍，本来双馈方案成本也并非十分低廉，且随着稀土资源的供应受限，日后成本可能进一步提高，使风电投资成本回收十分缓慢。

第二，输出电压波动过大。永磁直驱方案输出电压基本与转速成正比，由于该方案并网必须配置全功率逆变器，这样直流侧输出电压的变化幅度就必须使逆变器具有非常宽的输入电压范围，这使得逆变器成本大幅提高、效率降低，而永磁直驱方案的出力必须全额通过逆变器上网，逆变器效率的降低将使该方案效率高的优势大打折扣。在直流微网应用场合，同样由于输出电压波动大，无法直接接入直流母线，必须配置全功率的DC-DC稳压装置，这同样大幅降低了效率又抬高了成本。

第三，永磁材料面临退磁隐患；永磁电机的永磁材料很难估计日后会否发生退磁，一旦退磁，则电机性能急剧恶化，而维修十分困难，至今没有防范的技术措施。

实用新型内容

鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种复合励磁无刷风力发电机，本实用复合励磁无刷风力发电机解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种复合励磁无刷风力发电机，其中，包括主轴、轴承、励磁绕组、定子绕组、反馈绕组、磁钢、励磁发电绕组、电路腔体和励磁发电整流器；

所述主轴通过轴承设置于电机壳体中央；所述定子绕组、反馈绕组、磁钢设于电机定子部分；所述励磁绕组、励磁发电绕组、电路腔体设于电机转子部分；所述定子绕组与励磁绕组构成磁通交链结构，所述反馈绕组与磁钢同时与励磁发电绕组构成磁通交链结构；所述励磁发电整流器设于电路腔体内部；所述励磁发电绕组与励磁发电整流器的交流侧电连接，所述励磁绕组与励磁发电整流器的直流侧电连接；所述反馈绕组与外部反馈控制端电连接或与定子绕组的输出端电连接；所述定子绕组的输出端直接或经过输出整流器与发电机功率输出端电连接。

作为优选，上述的复合励磁无刷风力发电机，其中，所述反馈绕组产生磁通方向与磁钢磁通方向相反。

作为优选，上述的复合励磁无刷风力发电机，其中，所述反馈绕组通过反馈绕组整流器与定子绕组的输出端电连接。

作为优选，上述的复合励磁无刷风力发电机，其中，所述反馈绕组经输出整流器与定子绕组的输出端通过控制晶体管电连接。

作为优选，上述的复合励磁无刷风力发电机，其中，所述反馈绕组与与定子绕组之间接有阻抗元件。

作为优选，上述的复合励磁无刷风力发电机，其中，所述发电机为外转子型结构。

本实用新型的有益效果在于：