[发明专利]风力发电系统和风力发电系统的控制方法

权利要求书

1.一种风力发电系统，其特征在于，包括：

叶轮，所述叶轮用于受风能推动而旋转；

永磁齿轮变速装置，所述永磁齿轮变速装置包括输入轴和输出轴，所述叶轮与所述输入轴传动连接，所述永磁齿轮变速装置的变速比可调以便所述输出轴的转速能够保持恒定；

发电机，所述输出轴与所述发电机相连用于驱动所述发电机运转以产生并输出稳定电流；和

控制器，所述控制器用于调控所述永磁齿轮变速装置的变速比以使所述输出轴的转速保持恒定。

2.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述永磁齿轮变速装置具有在预设范围内连续可调的变速比以便使所述输出轴的转速能够保持恒定。

3.根据权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，所述永磁齿轮变速装置包括：

内磁环、调磁环和外磁环，所述内磁环、所述调磁环和所述外磁环从内向外依次套装且彼此间隔形成气隙，所述调磁环与所述输入轴传动连接，所述内磁环与所述输出轴传动连接，所述外磁环可旋转地设置。

4.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，所述外磁环包括从内向外依次相连的外磁环内永磁体、外磁环铁芯和外磁环外永磁体，

所述永磁齿轮变速装置还包括定子，所述定子套设在所述外磁环上并与所述外磁环间隔形成气隙，所述外磁环能够被所述定子产生的旋转磁场驱动且转速可调。

5.根据权利要求3或4所述的风力发电系统，其特征在于，所述外磁环静止，或者，所述外磁环与所述调磁环的旋转方向相同，或者，所述外磁环与所述调磁环的旋转方向相反。

6.根据权利要求4所述的风力发电系统，其特征在于，所述外磁环外永磁体和所述外磁环内永磁体的磁极对数相等。

7.根据权利要求4所述的风力发电系统，其特征在于，所述控制器包括：

叶轮转速检测模块，所述叶轮转速监测模块用于对所述叶轮的转速进行实时检测；

运算模块，所述运算模块用于接收所述叶轮转速检测模块对所述叶轮的转速的检测信号，以根据所述叶轮的转速和所述输出轴的预设转速计算出所述永磁齿轮变速装置的理想变速比；

控制模块，所述控制模块用于根据所述理想变速比调控所述定子的所述旋转磁场，以便使所述永磁齿轮变速装置的变速比为所述理想变速比。

8.根据权利要求4所述的风力发电系统，其特征在于，

当所述外磁环静止且所述调磁环在所述输入轴的驱动下正转时，所述永磁齿轮变速装置的变速比为第一预设变速比；

当所述调磁环在所述输入轴的驱动下正转，所述外磁环反转且其转速小于第一预设转速时，所述永磁齿轮变速装置的变速比小于第一预设变速比且大于零；

当所述调磁环在所述输入轴的驱动下正转，所述外磁环反转且其转速为第一预设转速时，所述永磁齿轮变速装置的变速比等于零；

当所述调磁环在所述输入轴的驱动下正转，所述外磁环反转且其转速大于第一预设转速时，所述内磁环反转；

当所述调磁环在所述输入轴的驱动下正转，所述外磁环正转时，所述永磁齿轮变速装置的变速比大于第一预设变速比。

9.根据权利要求8所述的风力发电系统的控制方法，其特征在于，所述第一预设变速比为1-140。

10.根据权利要求1-9任一项所述的风力发电系统，其特征在于，所述发电机用于将产生的电能输入电网。

11.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述控制器包括：

叶轮转速检测模块，所述叶轮转速监测模块用于对所述叶轮的转速进行实时检测；

运算模块，所述运算模块用于接收所述叶轮转速检测模块对所述叶轮的转速的检测信号，以根据所述叶轮的转速和所述输出轴的预设转速计算出所述永磁齿轮变速装置的理想变速比；

控制模块，所述控制模块用于根据所述理想变速比调控所述永磁齿轮变速装置的变速比。