一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，成為我國(guó)十分重要的電能來(lái)源，目前，內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)大都采用690V輸出電壓，電能容量較小，發(fā)電效率低，不能滿足當(dāng)前的需要，因此單機(jī)容量大型化已經(jīng)成為國(guó)際風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是，當(dāng)內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量增大后，如果仍然采用690V的輸出電壓，就意味著輸出電流大大增加，低壓大電流的輸出情況容易對(duì)電纜、斷路器開(kāi)關(guān)等電器設(shè)備造成損壞。
[0003]為了避免出現(xiàn)低壓大電流的輸出情況則需要提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓，當(dāng)內(nèi)雙饋發(fā)電機(jī)的輸出電壓提高后，就需要將內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的網(wǎng)側(cè)變流器前增加降壓變壓器以適應(yīng)網(wǎng)側(cè)變流器對(duì)電壓的需要，降壓變壓器的使用大大增加了制造的成本；同時(shí)，網(wǎng)側(cè)變流器所產(chǎn)生的諧波也會(huì)通過(guò)降壓變壓器傳到電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)造成污染。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0004]本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，在電機(jī)的定子槽內(nèi)設(shè)置一套定子輔助繞組，其與定子槽內(nèi)的定子主繞組無(wú)電氣連接，利用定子輔助繞組所產(chǎn)生的電壓為網(wǎng)側(cè)變流器提供交流輸入，進(jìn)而通過(guò)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器供給電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流，不再需要在網(wǎng)側(cè)變流器前增加變壓器，大大降低了制造成本；網(wǎng)側(cè)變流器不再與電網(wǎng)連接，不會(huì)將其所產(chǎn)生的諧波傳到電網(wǎng)，避免了對(duì)電網(wǎng)造成污染，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括一葉片，葉片通過(guò)傳動(dòng)軸與一變速箱相連，變速箱的輸出軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連，在發(fā)電機(jī)的定子上設(shè)有一定子槽，在定子槽內(nèi)設(shè)有一定子主繞組，在定子槽內(nèi)設(shè)有一與定子主繞組無(wú)電氣連接的定子輔助繞組，定子主繞組通過(guò)一并網(wǎng)開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)相連，定子輔助繞組與網(wǎng)側(cè)變流器相連，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上設(shè)有一轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組與一轉(zhuǎn)子側(cè)變流器相連，在網(wǎng)側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器之間連接有一電容，在電容上并聯(lián)有一勵(lì)磁啟動(dòng)裝置，勵(lì)磁啟動(dòng)裝置與電網(wǎng)相連。
[0007]所述勵(lì)磁啟動(dòng)裝置包括一充電電源，充電電源的電壓輸出端分別與電容的兩端相連，一雙向充電器連接在充電電源與網(wǎng)側(cè)變流器之間，充電電源通過(guò)一斷路器與電網(wǎng)相連，在充電電源與斷路器之間設(shè)有一充電變壓器。
[0008]所述定子輔助繞組安放在定子槽的底部，所述定子主繞組安放在定子槽的外部。
[0009]本實(shí)用新型采用上述方案，在電機(jī)的定子槽內(nèi)設(shè)置一套定子輔助繞組，其與定子槽內(nèi)的定子主繞組無(wú)電氣連接，利用定子輔助繞組所產(chǎn)生的電壓為網(wǎng)側(cè)變流器提供交流輸入，進(jìn)而通過(guò)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器供給電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流，不再需要在網(wǎng)側(cè)變流器前增加變壓器，大大降低了制造成本；網(wǎng)側(cè)變流器不再與電網(wǎng)連接，不會(huì)將其所產(chǎn)生的諧波傳到電網(wǎng)，避免了對(duì)電網(wǎng)造成污染。
【附圖說(shuō)明】
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[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1、葉片，2、傳動(dòng)軸，3、變速箱，4、轉(zhuǎn)子，5、定子主繞組，6、定子輔助繞組，7、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，8、網(wǎng)側(cè)變流器，9、轉(zhuǎn)子繞組，10、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器，11、電容，12、充電電源，13、定子，14、勵(lì)磁啟動(dòng)裝置，15、雙向充電器，16、斷路器，17、充電變壓器，18、電網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
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[0013]為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0014]如圖1-2所示，一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括一葉片1，葉片I通過(guò)傳動(dòng)軸2與一變速箱3相連，變速箱3的輸出軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子4相連，在發(fā)電機(jī)的定子13上設(shè)有一定子槽，在定子槽內(nèi)設(shè)有一定子主繞組5，在定子槽內(nèi)設(shè)有一與定子主繞組5無(wú)電氣連接的定子輔助繞組6，定子主繞組5通過(guò)一并網(wǎng)開(kāi)關(guān)7與電網(wǎng)18相連，定子輔助繞組6與網(wǎng)側(cè)變流器8相連，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子4上設(shè)有一轉(zhuǎn)子繞組9，轉(zhuǎn)子繞組9與一轉(zhuǎn)子側(cè)變流器10相連，在網(wǎng)側(cè)變流器8和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器10之間連接有一電容11，在電容11上并聯(lián)有一勵(lì)磁啟動(dòng)裝置14，勵(lì)磁啟動(dòng)裝置14與電網(wǎng)18相連，所述勵(lì)磁啟動(dòng)裝置14在發(fā)電機(jī)的初始狀態(tài)為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流。
[0015]所述勵(lì)磁啟動(dòng)裝置14包括一充電電源12，充電電源12的電壓輸出端分別與電容11的兩端相連，一雙向充電器15連接在充電電源12與網(wǎng)側(cè)變流器8之間，充電電源12通過(guò)一斷路器16與電網(wǎng)18相連，在充電電源12與斷路器16之間設(shè)有一充電變壓器17。
[0016]所述定子輔助繞組6安放在定子槽的底部，所述定子主繞組5安放在定子槽的外部。且定子輔助繞組6與定子主繞組5線圈繞向相同，開(kāi)型方向相反，定子輔助繞組6和定子主繞組5分別從鐵心的兩端出線。將定子輔助繞組6安放于定子槽底部，與安放在定子槽外部相比，一定程度上能增大定子輔助繞組6的漏感，在設(shè)計(jì)網(wǎng)側(cè)變流器8時(shí)可減小輸出電抗器的容量。將定子主繞組5安放在定子槽的外部，與安放在定子槽底部相比，可有效減小定子主繞組5的漏感，明顯提高定子主繞組5對(duì)地耐壓強(qiáng)度，有效減薄主絕緣厚度。
[0017]設(shè)置在定子槽內(nèi)的定子主繞組5和定子輔助繞組6相當(dāng)于組成一臺(tái)變壓器，當(dāng)定子主繞組5中有電壓輸出時(shí)，通過(guò)電磁感應(yīng)在定子輔助繞組6內(nèi)即能感應(yīng)出與定子主繞組5中相同頻率相同相位的電壓，并為網(wǎng)側(cè)變流器8提供電壓，通過(guò)調(diào)節(jié)定子主繞組5和定子輔助繞組6的匝數(shù)比，使得定子輔助繞組6的輸出電壓為690V即可保證變流器的正常工作，同時(shí)保證了定子主繞組5能夠輸出1KV或更高的電壓。
[0018]工作時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)7處于初始斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)發(fā)電機(jī)的葉片I在風(fēng)力的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)軸2帶動(dòng)變速箱3內(nèi)的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于普通的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，只要當(dāng)風(fēng)速達(dá)到切入風(fēng)速后，電網(wǎng)能夠?yàn)榘l(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流，因此即可直接實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，但對(duì)于高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)子繞組9并不是通過(guò)變流器與電網(wǎng)18相連，而是與定子輔助繞組6相連，因此轉(zhuǎn)子繞組9并沒(méi)有勵(lì)磁電流，而需要通過(guò)充電電源12來(lái)實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁。
[0019]當(dāng)葉片I轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到設(shè)定值后，斷路器16合閘，雙向充電器15工作，充電電源12輸出直流電壓，通過(guò)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器10為轉(zhuǎn)子繞組9提供勵(lì)磁電流，隨著葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，定子主繞組5的電壓不斷上升，當(dāng)輸出電壓達(dá)到額定輸出值時(shí)，完成初始勵(lì)磁。
[0020]此時(shí)，啟動(dòng)網(wǎng)側(cè)變流器8，定子輔助繞組6將其感應(yīng)出的電流通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器8和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器10持續(xù)不斷的提供給轉(zhuǎn)子繞組9，當(dāng)定子主繞組5側(cè)電壓的幅值、頻率和相位都與電網(wǎng)18相同時(shí)，閉合并網(wǎng)開(kāi)關(guān)7，發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)18之間即可實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊并網(wǎng)。
[0021]實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)后，即由定子主繞組5通過(guò)變流器提供勵(lì)磁電壓，同時(shí)通過(guò)雙向充電器15向充電電源12充電，此時(shí)，斷路器16分閘，充電電源12不再需要通過(guò)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器10向轉(zhuǎn)子繞組9供電。
[0022]采用本實(shí)用新型的高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，在電機(jī)的定子槽內(nèi)設(shè)置一套定子輔助繞組6，其與定子槽內(nèi)的定子主繞組5無(wú)電氣連接，利用定子輔助繞組6所產(chǎn)生的電壓為網(wǎng)側(cè)變流器8提供交流輸入，進(jìn)而通過(guò)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器10供給電機(jī)轉(zhuǎn)子4勵(lì)磁電流，不再需要在網(wǎng)側(cè)變流器8前增加變壓器，大大降低了制造成本；網(wǎng)側(cè)變流器8不再與電網(wǎng)連接，不會(huì)將其所產(chǎn)生的諧波傳到電網(wǎng)18，避免了對(duì)電網(wǎng)造成污染。
[0023]本實(shí)用新型未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括一葉片，葉片通過(guò)傳動(dòng)軸與一變速箱相連，變速箱的輸出軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連，其特征在于:在發(fā)電機(jī)的定子上設(shè)有一定子槽，在定子槽內(nèi)設(shè)有一定子主繞組，在定子槽內(nèi)設(shè)有一與定子主繞組無(wú)電氣連接的定子輔助繞組，定子主繞組通過(guò)一并網(wǎng)開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)相連，定子輔助繞組與網(wǎng)側(cè)變流器相連，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上設(shè)有一轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子繞組與一轉(zhuǎn)子側(cè)變流器相連，在網(wǎng)側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器之間連接有一電容，在電容上并聯(lián)有一勵(lì)磁啟動(dòng)裝置，勵(lì)磁啟動(dòng)裝置與電網(wǎng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，所述勵(lì)磁啟動(dòng)裝置包括一充電電源，充電電源的電壓輸出端分別與電容的兩端相連，一雙向充電器連接在充電電源與網(wǎng)側(cè)變流器之間，充電電源通過(guò)一斷路器與電網(wǎng)相連，在充電電源與斷路器之間設(shè)有一充電變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述定子輔助繞組安放在定子槽的底部，所述定子主繞組安放在定子槽的外部。
【專利摘要】一種高壓內(nèi)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括一葉片，葉片通過(guò)傳動(dòng)軸與一變速箱相連，變速箱的輸出軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連，在發(fā)電機(jī)的定子上設(shè)有一定子槽，在定子槽內(nèi)設(shè)有一定子主繞組，在定子槽內(nèi)設(shè)有一與定子主繞組無(wú)電氣連接的定子輔助繞組，定子主繞組通過(guò)一并網(wǎng)開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)相連，定子輔助繞組與網(wǎng)側(cè)變流器相連，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上設(shè)有一轉(zhuǎn)子繞組。本實(shí)用新型采用上述方案，在電機(jī)的定子槽內(nèi)設(shè)置一套定子輔助繞組，其與定子槽內(nèi)的定子主繞組無(wú)電氣連接，利用定子輔助繞組所產(chǎn)生的電壓為網(wǎng)側(cè)變流器提供交流輸入，進(jìn)而通過(guò)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器供給電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流，不再需要在網(wǎng)側(cè)變流器前增加變壓器，大大降低了制造成本。
【IPC分類】H02J3-38
【公開(kāi)號(hào)】CN204424926
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520152519
【發(fā)明人】馬倫, 辛征, 程靖宇
【申請(qǐng)人】山東明科電氣技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日