本发明专利技术涉及电机技术领域，具体涉及发电机、发电系统及发电机控制方法，所述发电机具有至少一相定子绕组，每相所述定子绕组包括：至少一个定子线圈组，每个所述定子线圈组具有至少一个定子线圈；绕组切换单元，与所述定子线圈组连接；其中，所述绕组切换单元用于基于目标发电机的负载电流切换所述目标发电机定子绕组的接线方式。通过基于目标发电机的负载电流切换定子绕组的接线方式，实现目标发电机在不同负载电流下均有较高的效率和输出功率，同时电压调整率变小，扩大了目标发电机在不同负载情况下的高性能工作区间，且无需改变目标发电机原有的任何结构，不需要增加独立电机单元，重量和体积均未增加。重量和体积均未增加。重量和体积均未增加。
【技术实现步骤摘要】
发电机、发电系统及发电机控制方法
[0001]本专利技术涉及电机
，具体涉及发电机、发电系统及发电机控制方法。
技术介绍
[0002]海洋中蕴藏着各种形式的海洋能，如海流能，波浪能，潮汐能等，将这些能量转换为电能具有重要的意义。海洋能发电系统通过叶轮、浮子等捕能装置将这些能量转换为旋转或直线往复运动的动能，然后通过发电机将这些动能转换为电能。发电机作为海洋能发电系统的二次能量转换单元的核心部件，其输出功率即为系统的输出功率，因此其输出特性直接影响了整个系统。
[0003]相对异步发电机而言，虽然永磁发电机具有高效工作区间宽的特点，但对于独立供电的海洋能发电系统而言，诸如储能电池的负载用电设备充电状态不同或用电设备的数量不同，即阻抗不同，永磁发电机在不同负载情况下的高性能区间相对较窄。这一特点限制了海洋能发电系统无法充分利用捕获的海洋能，从而影响系统的实际应用效果。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种发电机、发电系统及发电机控制方法，以解决发电机在不同负载情况下的高性能区间相对较窄的问题。
[0005]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种发电机，所述发电机具有至少一相定子绕组，每相所述定子绕组包括：
[0006]至少一个定子线圈组，每个所述定子线圈组具有至少一个定子线圈；
[0007]绕组切换单元，与所述定子线圈组连接；其中，所述绕组切换单元用于基于目标发电机的负载电流切换所述目标发电机定子绕组的接线方式。
[0008]本专利技术实施例提供的发电机，通过基于目标发电机的负载电流切换定子绕组的接线方式，实现目标发电机在不同负载电流下均有较高的效率和输出功率，同时电压调整率变小，扩大了目标发电机在不同负载情况下的高性能工作区间，且无需改变目标发电机原有的任何结构，不需要增加独立电机单元，重量和体积均未增加。
[0009]结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述绕组切换单元包括：
[0010]电流采集装置，与所述目标发电机的输出端连接，用于采集所述负载电流；
[0011]处理装置，与所述电流采集装置连接，用于基于所述电流采集装置采集的电流确定所述目标发电机定子绕组的接线方式，以形成控制指令；
[0012]所述切换装置，与所述处理装置连接，所述切换装置用于基于所述控制指令切换所述定子绕组的接线方式。
[0013]本专利技术实施例提供的发电机，利用处理装置实时对负载电流进行分析以形成相应的控制指令，控制切换装置切换定子绕组的接线方式，提高了切换效率及切换精度。
[0014]结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述切换装置包括：
[0015]第一切换件，与各组所述定子线圈组连接，所述第一切换件用于切换每相所述定
子绕组内所述定子线圈组之间的串并联连接方式；
[0016]第二切换件，与各相所述定子绕组连接，所述第二切换件用于切换所述定子绕组之间的星形、三角形连接方式。
[0017]本专利技术实施例提供的发电机，利用第一切换件以及第二切换件分别对每相定子绕组内定子线圈组之间的串并联连接方式，以及定子绕组之间的星形、三角形连接方式进行切换，能够扩大目标发电机定子绕组的阻抗可调范围，从而扩大了目标发电机在不同负载情况下的高效区间。
[0018]结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述定子线圈组内的所有所述定子线圈串联、并联或者串并联。
[0019]本专利技术实施例提供的发电机，通过对定子线圈组内的所有定子线圈进行串联或者并联，能够简化定子线圈的连接方式，简化目标电机的接线方式。
[0020]结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述定子线圈组内的所有所述定子线圈为相邻的定子线圈。
[0021]本专利技术实施例提供的发电机，将相邻的定子线圈确定为定子线圈组，简化了接线方式。
[0022]根据第二方面，本专利技术实施例还提供了一种发电系统，包括：
[0023]至少一个捕能装置；
[0024]至少一个本专利技术第一方面，或第一方面任一项实施方式中所述的发电机，所述发电机与所述捕能装置连接。
[0025]本专利技术实施例提供的发电系统，通过基于目标发电机的负载电流切换定子绕组的接线方式，实现目标发电机在不同负载电流下均有较高的效率和输出功率，同时电压调整率变小，扩大了目标发电机在不同负载情况下的高性能工作区间，从而利用该发电系统能够充分利用捕获的能量，提高了电能转化效率，进而提高了发电系统的实际应用效率。
[0026]根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种发电机控制方法，包括：
[0027]获取目标发电机的负载电流，所述目标发电机具有至少一相定子绕组，每相所述定子绕组包括至少一个定子线圈组，每个所述定子线圈组具有至少一个定子线圈；
[0028]基于所述负载电流，确定所述目标发电机定子绕组的接线方式，以对所述目标发电机定子绕组的接线方式进行切换。
[0029]本专利技术实施例提供的发电机控制方法，通过基于目标发电机的负载电流切换定子绕组的接线方式，实现目标发电机在不同负载电流下均有较高的效率和输出功率，同时电压调整率变小，扩大了目标发电机在不同负载情况下的高性能工作区间，且无需改变目标发电机原有的任何结构，不需要增加独立电机单元，重量和体积均未增加。
[0030]结合第三方面，在第三方面第一实施方式中，所述基于所述负载电流，确定所述目标发电机定子绕组的接线方式，包括：
[0031]比较所述负载电流与各个预设电流切换点的大小关系；
[0032]基于比较结果，确定所述负载电流对应的定子绕组的接线方式。
[0033]本专利技术实施例提供的发电机控制方法，实时判断负载电流与预设电流切换点之间的关系，以确定是否需要切换以及在需要切换时对应的定子绕组的接线方式，提高了定子绕组的切换效率以及切换精度。
[0034]结合第三方面第一实施方式，在第三方面第二实施方式中，所述基于比较结果，确定所述负载电流对应的定子绕组的接线方式，包括：
[0035]获取所述目标发电机的当前转速；
[0036]基于所述当前转速查找电流转速表，确定与所述当前转速对应的预设电流切换点；
[0037]将所述负载电流与各个所述预设电流切换点进行比较，以确定所述负载电流对应的定子绕组的接线方式。
[0038]本专利技术实施例提供的发电机控制方法，通过查找电流转速表的方式，确定与当前转速对应的预设电流切换点，即，在确定预设电流切换点的时候还需要结合目标发电机的当前转速，提高了切换准确性。
[0039]结合第三方面第二实施方式，在第三方面第三实施方式中，所述基于所述当前转速查找电流转速表，确定与所述当前转速对应的预设电流切换点，包括：
[0040]判断所述电流转速表中是否存在与所述当前转速相同的转速；
[0041]当所述电流转速表中不存在与所述当前转速相同的转速时，利用所述电流转速表中的转速本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发电机，其特征在于，所述发电机具有至少一相定子绕组，每相所述定子绕组包括：至少一个定子线圈组，每个所述定子线圈组具有至少一个定子线圈；绕组切换单元，与所述定子线圈组连接；其中，所述绕组切换单元用于基于目标发电机的负载电流切换所述目标发电机定子绕组的接线方式。2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述绕组切换单元包括：电流采集装置，与所述目标发电机的输出端连接，用于采集所述负载电流；处理装置，与所述电流采集装置连接，用于基于所述电流采集装置采集的电流确定所述目标发电机定子绕组的接线方式，以形成控制指令；所述切换装置，与所述处理装置连接，所述切换装置用于基于所述控制指令切换所述定子绕组的接线方式。3.根据权利要求2所述的发电机，其特征在于，所述切换装置包括：第一切换件，与各组所述定子线圈组连接，所述第一切换件用于切换每相所述定子绕组内所述定子线圈组之间的串并联连接方式；第二切换件，与各相所述定子绕组连接，所述第二切换件用于切换所述定子绕组之间的星形、三角形连接方式。4.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述定子线圈组内的所有所述定子线圈串联、并联或者串并联。5.一种发电系统，其特征在于，包括：至少一个捕能装置；至少一个权利要求1-4中任一项所述的发电机，所述发电机与所述捕能装置连接。6.一种发电机控制方法，其特征在于，包括：获取目标发电机的负载电流，所述目标发电机具有至少一相定子绕组，每相所述定子绕组包括至少一个定子线圈组，每个所述定子线圈组具有至少一个定子线圈；基...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾程柳，刘腾，王海峰，黄元峰，赵威，杨阳，边晖，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：
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