[实用新型]套叠式双转子变速恒频发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机，特别是具有套叠式双转子励磁构造的变速恒频发电机。

背景技术

习知技术如中国专利CN200510022771.1公开了一种风力发电的变速恒频方法，其特点是，首先将风力机转子的转速通过增速齿轮箱增速，然后将变速产生的输入功率输入差动永磁电机的输入轴，由差动永磁电机的差速机构进行功率分流或合流产生功率流进入差动永磁电机的定子绕组经馈线对电网实现恒速恒频发电，以提高发电系统的发电效率。

又如中国专利CN200410009701.8公开了一种采用双馈感应电机作为发电机的变速恒频风力发电系统及其并网控制方法。包括双馈感应电机，励磁变换器，DSP单元，电量采集单元、速度、位置测量单元以及驱动单元。它对励磁变换器进行控制，利用励磁变换器控制双馈发电机定子产生电压，对电机电压相位、幅值和频率同时控制，无需单独进行电网电压与电机定子电压同步；在电机速度范围在0～0.5s时，驱动单元开始驱动励磁变换器，这样，电机并网的转速速度范围很宽，并网控制对速度要求不严格，同时，控制过程采用电流开环控制，简化了系统，减轻了系统处理器的负担，使得电流控制变得简易行，使得双馈电机易于并网。

中国专利申请99127259.5公开了一种高效率利用风能方法及全转子双风轮风力发电机和教具玩具全转子双风轮风力发电机。当风吹动第一个风轮旋转时，透过风轮后面的风和风轮转动产生的空气流推动第二个风轮旋转，风轮带动轴杆向右旋转，风轮带动轴管向左旋转做机械功的方法。全转子双风轮风力发电机的风轮带动轴杆上的磁极转子在轴承的支承下向右旋转，风轮带动轴管上的发电转子在轴承的支承下向左旋转，线圈切割磁力线发出电流。

习知风力发电机组通过齿轮箱将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速；通常风轮的转速很低，远达不到高速发电机所要求的发电转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现；而风力发电机机组的工况环境一般很差，齿轮箱频发故障是常有的事。

习知技术制造的产品可靠性差，维护成本高，机组效率低。业界希望利用无刷双馈电机技术的无刷结构和较宽的变速恒频运行范围，结合安装于双转子传动轴上相互反向旋转的双凤轮高效利用风能的技术优势，去掉齿轮箱和复杂的控制系统实现发电机组的变速恒频运行。

发明内容

本实用新型解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本实用新型提供的一种套叠式双转子变速恒频发电机，包括发电机主体，其中，发电机的永磁内转子通过副传动轴传动、呈相对定子旋转的构造装置在发电机主体机壳内；发电机的环形转子通过主传动轴传动，该环形转子呈环抱并可绕永磁内转子旋转的构造装置，且该环形转子呈相对定子旋转的构造配置；发电机定子与环形转子匹配设置；所述的环形转子由环抱永磁内转子的环形转子铁心和与环形转子铁心匹配结合的环形转子内侧绕组、环形转子外侧绕组组成，将借由副风轮传动的副传动轴与借由主风轮传动的主传动轴成可相互转动的联结方式同轴安装、由副传动轴将副风轮的动力传递给永磁内转子。

本案解决技术问题还可以依以下技术措施来进一步实现：

前述的套叠式双转子变速恒频发电机，其中，副风轮相对主风轮呈反向对风旋转的传动构造装置在副传动轴的轴身端部，该副风轮按F2方向呈上风向对风旋转安装；该主风轮呈下风向旋转的传动构造装配在主传动轴上，该主传动轴的另一端伸入机壳通过环形转子支撑单元与环形转子呈动力传动构造配置；该主风轮呈下风向对风旋转安装。

前述的套叠式双转子变速恒频发电机，其中，所述的环形转子借由其两端分别设置的环形转子支撑单元环抱前述永磁内转子装置在主传动轴上；

前述的套叠式双转子变速恒频发电机，其中，所述副传动轴借由配置在发电机第一端盖部的第一轴承支撑，伸出机壳装置副风轮；所述主传动轴的一端借由配置在发电机第二端盖部的第二轴承支撑伸出机壳与主风轮装配。

前述的套叠式双转子变速恒频发电机，其中，所述的环形转子支撑单元与传动轴结合的部位设置使环形转子随主传动轴旋转的轴承件。

前述的套叠式双转子变速恒频发电机，其中，所述的主、副传动轴均具有预设直径的中空通孔；用于副风轮刹车的制动器设置在发电机端盖与副风轮轮毂之间。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型在优异的结构配置下，至少有如下的优点：