风涡轮传动系制造技术

一种风涡轮传动系，包括涡轮转子级和驱动轴，连接到涡轮转子级的发电机级以及连接到发电机级的电力电子变换器级，其中所述发电机级包括具有完整磁传动装置的电机，发电机级的输出是ＡＣ电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及风涡轮传动系。尤其是，本专利技术涉及结合磁性传动装置类型的风涡轮传动系。这种类型磁性传 动装置包括作为直接取代机械齿轮级的磁齿轮，使恒频发电机输出部和所谓永久磁铁或 绕线磁场(wound field) “伪直接驱动器”运作的可变磁齿轮，其提供整合有磁性传动装 置的发电机。这种类型磁性传动装置恰当时候可以结合电力电子设备一起使用。
技术介绍
磁齿轮比机械齿轮提供许多优点，例如减少磨损、运行无润滑油、减少维护成 本、内在超负荷保护，即当施加比最大扭矩更高的扭矩时，齿轮将无损害地滑动，以及 当扭矩减少到小于最大扭矩时，齿轮自动地重新啮合。而且，单级能现实的齿数比的范 围是宽泛地，范围在对于常规同心径向或轴向场齿轮是从1 1到50 1与对于摆线磁 齿轮是大约1000 1之间。这种摆线磁齿轮是从申请人共同未决UK申请GB0611965.5 中公知的，其内容在此以它们的整体并入。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种风涡轮传动系，包括涡轮转子级和驱动 轴，连接到所述涡轮转子级的发电机级以及连接到所述发电机级的电力电子变换器级， 其中所述发电机级包括具有完整磁性传动装置的电机，所述发电机级的输出是AC电力。根据本专利技术的第二方面，提供了一种风涡轮传动系，包括涡轮转子级和第一驱 动轴；连接到所述涡轮转子级的可变磁齿轮级和连接到所述可变磁齿轮级的发电机级， 其中所述可变磁齿轮级包括可变齿数比磁联结器，并且所述发电机级包括具有完整磁性 传动装置的电机，所述发电机级输出是AC电力。根据本专利技术的第三方面，提供了一种风涡轮传动系，包括涡轮转子级和驱动 轴；连接到所述涡轮转子级的第一齿轮级和连接到所述齿轮级的发电机级；连接到所述 发电机级的电力电子变换器级；其中所述发电机级输出是AC电力，并且所述齿轮级包括 磁齿轮。优选实施例限定在从属权利要求中。 附图说明现在将仅以实例的方式并且参考附图描述本专利技术的实施例，其中图1是根据本专利技术第一实施例的一种风涡轮传动系的示意图；图2是根据本专利技术第二实施例的一种风涡轮传动系的示意图；图3是根据本专利技术第三实施例的一种风涡轮传动系的示意图；图4是根据本专利技术第四实施例的一种风涡轮传动系的示意图；图5a和图5b是根据本专利技术第五实施例的一种风涡轮传动系的示意图5c是根据本专利技术另一个实施例的一种风涡轮传动系的示意图；图6是根据本专利技术第六实施例的一种风涡轮传动系的示意图；图7是根据本专利技术第七实施例的一种包括直接驱动伪直接驱动器的风涡轮传动 系的示意图；图8是根据本专利技术第八实施例的一种包括可变磁齿轮的风涡轮传动系的示意 图；图9是贯穿可应用到本专利技术实施例的公知旋转磁性传动装置系统的示意图；图10是贯穿图9的传动装置系统的纵向部分；以及图11是根据本专利技术实施例的绕线磁场组合式电机和磁齿轮的示意图。具体实施例方式参考图1，根据本专利技术第一实施例的风涡轮传动系100包括连接到可选传动系 103的涡轮101。传动系103是可选的，因为它在根据本专利技术第七实施例描述的直接驱动 系统中是不存在的。传动系103可以是机械或磁性的或具有磁性和机械齿轮级的组合。 磁齿轮级可以是永久磁铁、绕线磁场、或其组合，并且本领域技术人员知晓各种合适的 机械齿轮级。根据本专利技术的图9和10描述了可应用到本专利技术的磁齿轮的更多细节。传动系103连接到伪直接驱动器(PDD)发电机105。伪直接驱动器发电机是整 合有磁性传动装置的电机，并且可以包括至少一个定子和两个可移动构件，例如内和外 转子，其经由第一和第二多个永久磁铁的异步谐波以磁性传动方式相互作用。这种装置 描述在GB2437568的各种实施例中。PDD105可以是分别如根据图7和11更详细描述的 永久磁铁或绕线磁场激励。在操作中，PDD 105的输出107是多相、可变频率和幅度的AC电力。输出107 通到包括整流器109、中间DC桥111和反相器113的电力电子变换器级。整流器109可 以是有源的或无源的整流器，并且在操作中将AC电力转换为DC电压和电流。反相器 113调节DC电压和电流，并且将DC电压和电流转换回恒定频率AC电力给公用电网连 接部115。参考图2，根据本专利技术第二实施例的风涡轮传动系200包括连接到可选传动系 203的涡轮201。传动系203是可选的，因为它在根据本专利技术第七实施例描述的直接驱动 系统中是不存在的。传动系203可以是机械或磁性的或具有磁性和机械齿轮级的组合。 磁齿轮级可以是永久磁铁、绕线磁场、或其组合，并且本领域技术人员知晓各种合适的 机械齿轮级。根据本专利技术的图9和10描述了可应用到本专利技术的磁齿轮的更多细节。传动系203连接到伪直接驱动器(PDD)发电机205。伪直接驱动器发电机是整 合有磁性传动装置的电机，并且可以包括至少一个定子和两个可移动构件，例如内和外 转子，其经由第一和第二多个永久磁铁的异步谐波以磁性传动方式相互作用。这种装置 描述在GB2437568的各种实施例中。PDD205可以是分别如根据图7和11更详细描述的 永久磁铁或绕线磁场激励。在操作中，PDD205的输出207是多相、可变频率和幅度的AC电力。输出207 通到电力电子变换器级，该电力电子变换器级包括具有可适于公用电网连接部211的固 定频率输出的AC到AC矩阵变换器209。参考图3，根据本专利技术第三实施例的风涡轮传动系300包括连接到可选传动系 303的涡轮301。传动系303是可选的，因为它在根据本专利技术第七实施例描述的直接驱动 系统中是不存在的。传动系303可以是机械或磁性的或具有磁性和机械齿轮级的组合。 磁齿轮级可以是永久磁铁、绕线磁场、或其组合，并且本领域技术人员知晓各种合适的 机械齿轮级。根据本专利技术的图9和10描述了可应用到本专利技术的磁齿轮的更多细节。传动系303连接到伪直接驱动器(PDD)发电机305。伪直接驱动器发电机是整 合有磁性传动装置的电机，并且可以包括至少一个定子和两个可移动构件，例如内和外 转子，其经由第一和第二多个永久磁铁的异步谐波以磁性传动方式相互作用。这种装置 描述在GB2437568的各种实施例中。PDD305可以是分别如根据图7和11更详细描述的 永久磁铁或绕线磁场激励。在操作中，PDD305的输出307是多相、可变频率和幅度的AC电力。输出207 通到包括递升变压器309、整流器313的电力电子变换器级。在操作中，递升变压器309 经由多相总线313输出高电压到整流器313。整流器313可以是有源的或无源的整流器， 并且在操作中将AC电力转换为适于高压直流电(HVDC)变速器315的DC电压和电流， 该变速器315连接到HVDC电网系统。可替代地，HVDC变速器315可以连接到设置在 靠近风涡轮周围的反相器。参考图4，根据本专利技术第四实施例的风涡轮传动系400包括连接到可选传动系 403的涡轮401。传动系403可以是机械或磁性的。磁齿轮级可以是永久磁铁、绕线磁 场、或组合，并且本领域技术人员知晓各种合适的机械齿轮级。根据本专利技术的图9和10 描述了可应用到本专利技术的磁齿轮的更多细节。在存在传动系时的操作中，传动系403提供连接到可变磁齿轮级407的增速可变 速度驱动器。在操作中，可变磁齿轮级407提供具有可变输入速度的固定输出速度。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风涡轮传动系，包括涡轮转子级和驱动轴，连接到所述涡轮转子级的发电机级以及连接到所述发电机级的电力电子变换器级；其中所述发电机级包括具有完整磁性传动装置的电机，所述发电机级的输出是ＡＣ电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德爱德华克拉克，吉安杰夫雷恩斯，凯斯阿塔拉，
申请(专利权)人：马格诺麦克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB