多输出合成型风力发电装置制造方法及图纸

多输出合成型风力发电装置，它涉及风力发电装置。它为解决目前离网型风力发电系统存在不能进行最大风能捕获，无法实现最大功率控制，在实现最大功率控制时控制复杂、可靠性低的问题而提出。整流器的正、负极输出端与直流储能单元的正、负极输入端相连，直流储能单元的正、负极输出端分别与负载（４）的正、负极输入端相连；双定子多相发电机的两个定子的交流绕组的交流输出端分别与整流器和交流／直流变换器的交流输入端相连；交流／直流变换器的正、负极输出端同时与直流储能单元（３）的正、负极输入端和负载（４）的正、负极输入端相连它实现风力发电系统的最大风能自动跟踪控制，在实现最大功率控制时控制简单、可靠性高，在离网型风力发电系统中具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电装置，具体涉及一种风力发电装置。
技术介绍
永磁电机作为发电机具有很多优点，其省去励磁绕组和容易出现故障的集电环和 电刷，结构较为简单，加工和装配费用减小，运行更为可靠。稀土永磁发电机具有体积小、质 量轻、效率高、电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点；同时，由于处于直轴磁路中的 永磁体的磁导率很小，直轴电枢反应电抗较电励磁同步发电机小得多，因而固有电压调整 率比电励磁同步发电机小。因此，离网型风力发电机基本上都采用永磁同步发电机。 在风力发电系统中，由于风速的变化范围很大，使得风力发电机(特别是永磁发 电机)的输出电压会在很大范围内波动。因此，离网型发电机往往不能直接与负载相连，而 是通过整流器给蓄电池充电，将电能储存起来，通过蓄电池给负载供电；或通过一个可控的 整流调节器，同时给负载和蓄电池供电，如图l所示。目前离网型风力发电系统存在的主要 问题是不能进行最大风能捕获，无法实现最大功率控制；即使能够实现最大功率控制，也存 在控制复杂、技术难度大、成本高、可靠性低等问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决目前离网型风力发电系统存在不能进行最大风能捕获，无法实现 最大功率控制，在实现最大功率控制时控制复杂、可靠性低的问题，而提出的多输出合成型 风力发电装置。 多输出合成型风力发电装置，它包括风力机、整流器和直流储能单元；整流器的正 极输出端与直流储能单元的正极输入端相连，整流器的负极输出端与直流储能单元的负极 输入端相连，直流储能单元的正极输出端和负极输出端分别与负载的正极输入端和负极输 入端相连；它还包括双定子多相发电机和交流/直流变换器；双定子多相发电机的电机转 轴与风力机的旋转输出轴相联接，双定子多相发电机的一个定子的交流绕组的交流输出端 与整流器的交流输入端相连，双定子多相发电机的另一个定子的交流绕组的交流输出端与 交流/直流变换器的交流输入端相连；交流/直流变换器的正极输出端同时与直流储能单 元的正极输入端和负载的正极输入端相连，交流/直流变换器的负极输出端同时与直流储 能单元的负极输入端和负载的负极输入端相连。 多输出合成型风力发电装置，它包括风力机、整流器和直流储能单元；整流器的正 极输出端与直流储能单元的正极输入端相连，整流器的负极输出端与直流储能单元的负极 输入端相连，直流储能单元的正极输出端和负极输出端分别与负载的正极输入端和负极输 入端相连；它还包括双绕组多相发电机和交流/直流变换器；双绕组多相发电机的电机转 轴与风力机的旋转输出轴相联接，双绕组多相发电机的一个交流绕组的交流输出端与整流 器的交流输入端相连，双绕组多相发电机的另一个交流绕组的交流输出端与交流/直流变 换器的交流输入端相连；交流/直流变换器的正极输出端同时与直流储能单元的正极输入端和负载的正极输入端相连，交流/直流变换器的负极输出端同时与直流储能单元的负极 输入端和负载的负极输入端相连。 本专利技术在继承普通离网型永磁同步风力发电机的结构简单、成本低、效率高、过载 能力强、可靠性高等优点的基础上，实现风力发电系统的最大风能自动跟踪控制，实现最大 功率控制，在实现最大功率控制时控制简单、可靠性高，大大提高风速变化条件下风能转换 为电能的能力，在离网型风力发电系统中具有广泛的应用前景。附图说明 图1为目前离网型风力发电系统的模块结构示意图，图2为具体实施方式一的模 块结构示意图；图3为具体实施方式二中定子铁芯5-l的结构示意图；图4为具体实施方式 二中转子铁芯的结构示意图；图5为具体实施方式二中转子固定架的结构示意图；图6为具体实施方式三的结构示意图，图7为具体实施方式五的电路原理图；图8为具体实施方式 六的电路原理图；图9为具体实施方式八中多相可控电抗器的电路原理图；图10为具体实 施方式八中多相可控电抗器的阻抗调节特性曲线图，纵轴为阻抗，横轴为直流控制电流；图 ll为本专利技术的输出特性曲线图，纵轴为输出功率，横轴为风力机转速，曲线a表示风力机最 大输出功率变化曲线，曲线b表示总输出功率变化曲线，曲线c表示一组定子绕组的输出功 率变化曲线，曲线d表示另一组定子绕组的输出功率变化曲线。具体实施例方式具体实施方式一 结合图2说明本实施方式，本实施方式包括风力机1、整流器2 和直流储能单元3 ;整流器2的正极输出端与直流储能单元3的正极输入端相连，整流器2 的负极输出端与直流储能单元3的负极输入端相连，直流储能单元3的正极输出端和负极 输出端分别与负载4的正极输入端和负极输入端相连；它还包括双定子多相发电机5和交 流/直流变换器6 ;双定子多相发电机5的电机转轴与风力机1的旋转输出轴相联接，双定 子多相发电机5的一个定子的交流绕组的交流输出端与整流器2的交流输入端相连，双定 子多相发电机5的另一个定子的交流绕组的交流输出端与交流/直流变换器6的交流输入 端相连；交流/直流变换器6的正极输出端同时与直流储能单元3的正极输入端和负载4 的正极输入端相连，交流/直流变换器6的负极输出端同时与直流储能单元3的负极输入 端和负载4的负极输入端相连。具体实施方式二 结合图3、图4和图5说明本实施方式，本实施方式与具体实施 方式一不同点在于多相发电机5由两个形状及规格均相同的定子铁芯5-l、转子铁芯、多个 轴向充磁的永磁体5-3、径向充磁的永磁体5-4、转子固定架和两组定子绕组组成；所述定 子铁芯5-l —侧端面上沿圆周方向均匀设置有多个定子绕组齿5-1-1，定子绕组绕置在所 述多个定子绕组齿5-1-1上；转子铁芯沿圆周方向等分为多块转子铁芯块5-2，每相邻两块 转子铁芯块5-2之间设置有一个轴向充磁的永磁体5-3，相邻两块轴向充磁的永磁体5-3的 充磁方向相反，转子铁芯沿厚度方向的中心线处设置有径向充磁的永磁体5-4 ;所述每个 轴向充磁的永磁体5-3和径向充磁的永磁体5-4的交汇处为通孔5-5 ;转子固定架的外环 5-6和内环5-7之间设置有与通孔5-5数量相同的转子支撑件5-8，所述装设有轴向充磁的 永磁体5-3和径向充磁的永磁体5-4的转子铁芯通过贯穿通孔5-5的转子支撑件5-8固定装设在转子固定架内，两个形状及规格均相同的定子铁芯5-1分别在装设有转子铁芯的转 子固定架5-5的两个端面上，所述两个定子铁芯5-1设置有定子绕组齿5-1-1的一端相对。 其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。具体实施方式三结合图6说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同 点在于双定子多相发电机5由外定子铁芯5-ll、外定子绕组5-13、内定子铁芯5-14、内定子 绕组5-15、转子铁芯5-17和多个永磁体5-18组成；转子铁芯5-17设置在外定子铁芯5_11 和内定子铁芯5-14之间；外定子铁芯5-11的内圆周表面均匀设置有多个外定子绕组齿 5-12，内定子铁芯5-14的外圆周表面均匀设置有多个内定子绕组齿5-16 ;外定子绕组5-13 绕置在所述外定子绕组齿5-12上，相邻两个绕有外定子绕组5-13的外定子绕组齿5-12之 间设置有两个空置的外定子绕组齿5-12 ;内定子绕组5-15绕置在内定子绕组齿5-16上， 相邻两个绕有内定子绕组5-15的内定子绕组齿5-16之间设置有两个空置的内定子绕组齿 5-16，所述装本文档来自技高网...

【技术保护点】
多输出合成型风力发电装置，它包括风力机（１）、整流器（２）和直流储能单元（３）；整流器（２）的正极输出端与直流储能单元（３）的正极输入端相连，整流器（２）的负极输出端与直流储能单元（３）的负极输入端相连，直流储能单元（３）的正极输出端和负极输出端分别与负载（４）的正极输入端和负极输入端相连；其特征在于它还包括双定子多相发电机（５）和交流／直流变换器（６）；双定子多相发电机（５）的电机转轴与风力机（１）的旋转输出轴相联接，双定子多相发电机（５）的一个定子的交流绕组的交流输出端与整流器（２）的交流输入端相连，双定子多相发电机（５）的另一个定子的交流绕组的交流输出端与交流／直流变换器（６）的交流输入端相连；交流／直流变换器（６）的正极输出端同时与直流储能单元（３）的正极输入端和负载（４）的正极输入端相连，交流／直流变换器（６）的负极输出端同时与直流储能单元（３）的负极输入端和负载（４）的负极输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：寇宝泉，曹海川，李春艳，郭守仑，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]