[实用新型]双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统

说明书

本实用新型涉及开关磁阻风力发电机领域，特别是涉及一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统。 

随着风电产业的不断发展，风电技术也在不断地升级、换代，主要表现为：提高单机容量、发展新技术改善风电机组性能、提高风能利用率、降低风电成本、更加重视风电机组安全性和系统可靠性控制等方面，风电场运行控制、预测调度技术也在不断完善。同时，利用海上风能资源，发展海上风电场建设技术、研制大型海上风电机组成为技术发展重点。 

开关磁阻发电机应用于风电系统，是开关磁阻电机在新能源领域应用的一重大突破。 

开关磁阻发电机结构简单，转子上无刷、无绕组、无永久磁体。其运行时相当于一个电流源，这样在一定转速范围内，输出端电压不会随着转速的变化而变化，显然，开关磁阻发电机这样的变速发电机可以提高风能的利用效率。由于有上面的特性，开关磁阻发电机可以在风力直接驱动下实现较高的发电效率，从而省去了齿轮箱，使整个发电系统结构更加简洁、可靠，这也正是风力发电系统的发展趋势。运行过程中，开关磁阻发电机可控参数多，如开通角、关断角等，可方便的实现比较复杂的控制策略， 灵活的控制输出直流电压和电流。从风力发电的特点考虑，风力发电系统首先要将不断变化的风能转换为频率、电压恒定的交流电或电压恒定的直流电，而且要高效率的实现上述能量转换，以降低成本。以此标准来看，开关磁阻电机风力发电系统在风力发电方面是非常有应用前景的。 

然而上述的开关磁阻风力发电机，在实际使用时却发现其结构中还存在有若干缺点，未能达到最佳的使用效果，而其缺点可归纳如下： 

1．随着电机功率的增大，开关磁阻电机与永磁电机相比，还存在着系统的效率和材料的有效利用率低、振动与噪声大，功率因数较低等问题。 

2．传统开关磁阻电机定子电枢绕组电流同时承担励磁和产生电磁转矩的双重作用，影响了其在直驱风力发电领域的使用推广。 

3.双气隙电励磁开关磁阻发电机的内、外定子电枢电流同时承担励磁和产生电磁转矩的双重作用，绕组和逆变器容量要求较大，系统的效率和材料利用率较低。 

由此可见，上述现有的开关磁阻风力发电机在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种电机功率密度高、材料利用率高的新的双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统，成为当前业界极需改进的目标。 

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，使其提高电机功率密度及材料利用率、运输方便，从而克服现有的系统的效率和材料的有效利用率低的不足。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，包括主轴承、内定子、外定子、转子，所述的内定子采 用定心轴承定心。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，包括主轴承、内定子、外定子、转子，所述的内定子采 用定心轴承定心。 

作为本实用新型的一种改进，本实用新型可通过如下方式实现： 

一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，其中，所述的转子的浮动端采用定心轴承定心。 

一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，其中，所述的转子前端通过转子转盘与主轴承联动，所述的定心轴承固定安装在转子转盘上。 

一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，其中，所述的定心轴承通过轴承支撑、轴承前轴套、轴承密封板、轴承密封圈隔板、轴承密封圈、轴承前端盖、内定子定心轴承、轴承后轴套、轴承后端盖固定安装；轴承支撑与转子转盘固定连接，轴承前轴套与轴承后轴套固定在轴承支撑上，定心轴承安装在轴承前、后轴套之间；轴承前端盖与轴承前轴套之间、轴承后端盖与轴承后轴套之间均设置有轴承密封圈，轴承前、后端盖外侧设置有轴承密封板，轴承密封板与轴承密封圈之间设置有轴承密封圈隔板。 

一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，其中，所述的定心轴承为深沟球轴承。 

一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，其中，所述的转子包括非导磁材料层，以及设置在非导磁材料层两侧的外转子磁极和内转子磁极。 

一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，其中，所述的非导磁材料层为铸铝结构。 

一种双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机，其中，所述的内定子和/或外定子绕组为整距绕组。 

此外，本实用新型还提供了一种风力发电机组系统，使其能提高风力发电机组系统的效率。