CN202326023U - 一种新型风力发电机组结构 - Google Patents

一种新型风力发电机组结构 Download PDF

Info

Publication number
CN202326023U
CN202326023U CN2011204717725U CN201120471772U CN202326023U CN 202326023 U CN202326023 U CN 202326023U CN 2011204717725 U CN2011204717725 U CN 2011204717725U CN 201120471772 U CN201120471772 U CN 201120471772U CN 202326023 U CN202326023 U CN 202326023U
Authority
CN
China
Prior art keywords
generator
current transformer
generating set
full power
brushless
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011204717725U
Other languages
English (en)
Inventor
毕洋基
黄国平
余胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Dongxing Fengying Wind Power Equipment Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Dongxing Fengying Wind Power Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Dongxing Fengying Wind Power Equipment Co Ltd filed Critical Guangdong Dongxing Fengying Wind Power Equipment Co Ltd
Priority to CN2011204717725U priority Critical patent/CN202326023U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202326023U publication Critical patent/CN202326023U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

本实用新型公开一种体积小、免维护、具有良好的低电压穿越能力的新型风力发电机组结构，包括有叶片、发电机、齿轮箱和变流器，叶片转轴与齿轮箱主轴连接，齿轮箱主轴与发电机转子连接，变流器通过电缆连接在发电机和电网之间，所述的发电机为无刷笼型异步发电机，变流器为全功率变流器，全功率变流器的电机侧变流器与无刷笼型异步发电机的定子绕组连接，电网侧变流器与电网连接。

Description

一种新型风力发电机组结构
技术领域：
本实用新型属于发电设备领域，特指一种新型风力发电机组结构。
背景技术：
能源已成为制约各国能源发展的瓶颈，从能源发展战略来看，人类必须寻求一条可持续发展的能源道路，可持续能源发展的目的是发展，关键是可持续性。而且随着经济的发展，生活水平的提高，人们越来越重视所生存、居住环境的改善，环境保护意识不断增强，迫切需要一些清洁、无污染、可再生的新能源。在目前众多可再生能源与新能源技术开发中，发展最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景、最具竞争力、潜力最大的就是风力发电。
风力发电系统工作时最重要的一点须保证随风速、风向变化的变频变压电功率转化为与电网同频率同电压的电功率，并且在电网电压瞬时掉落的情况下保持与电网的连接。
长期以来，我国国内的风力发电机组一直采用双馈异步发电机+变流器或者永磁同步发电机+全功率变流器这两种传统方式，这两种传统方式都存在着不足之处。
如图1所示的双馈异步发电机+变流器方式，其叶片a1旋转，将机械动能通过主轴传递给齿轮箱a2，齿轮箱a2拖动双馈异步发电机a3，双馈异步发电机a3连接，吸收或者发出电功率；由于双馈异步发电机a3组要对转子励磁，因此需要滑环和碳刷结构，这无疑增加了机组的维护点；另外在低电压穿越方面，由于双馈异步发电机组的变流器a4的容量仅为发电机容量的一小部分，因此在电网a5电压瞬时掉落情况下的低电压穿越能力非常有限。因此此种风力发电机组的运行可靠性差，需要经常维护，不是很适合于在环境比较恶劣的风力发电系统中运行。
如图2所示的永磁同步发电机+全功率变流器方式，采用多极低速永磁同步发电机b1直接与主轴相接，利用全功率变流器b2向电网b3馈电。此方案虽然省去了齿轮箱，但是发电机体积十分庞大笨重，成本很高。
发明内容：
本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种体积小、免维护、具有良好的低电压穿越能力的风力发电机组结构。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种新型风力发电机组结构，包括有叶片、发电机、齿轮箱和变流器，叶片转轴与齿轮箱主轴连接，齿轮箱主轴与发电机转子连接，变流器通过电缆连接在发电机和电网之间，所述的发电机为无刷笼型异步发电机，变流器为全功率变流器，全功率变流器的电机侧变流器与无刷笼型异步发电机的定子绕组连接，电网侧变流器与电网连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：
(1)本风力发电机组采用的笼型异步发电机结构简单，省去了滑环和碳刷结构，体积小且免维护；
(2)本风力发电机组采用交-直-交全功率变流器与笼型异步发电机定子绕组连接，通过给发电机励磁实现变速恒频，还可以调节功率因数，能够实现将随风速、风向变化而变化的变频变压电功率转化为电网同频率同电压的电功率，因此非常适合应用到变速恒频风力发电系统中；
(3)同时本风力发电机组的笼型异步发电机通过交-直-交全功率变流器接到电网上，可减少电网谐波污染，且可根据电网需求得到相应的感性或容性无功灵活输出，这对电网非常有利；另外在电网电压掉落时，变流器继续与电网连接，继续给笼型异步发电机提供转矩，防止机组飞车，给电网发出无功，支撑电网电压，防止电网电压进一步跌落导致电网崩溃，实现低电压穿越，具有良好的电网适应性。
附图说明：
图1是现有的双馈异步发电机+变流器方式的风力发电机组的结构示意图；
图2是现有的永磁同步发电机+全功率变流器方式的风力发电机组的结构示意图；
图3是本实用新型风力发电机组的结构示意图。
具体实施方式：
现结合附图详细阐述本实用新型：
本风力发电机组结构如图3所示，它包括了叶片1、齿轮箱2、无刷笼型异步发电机3(IG/SG)和交-直-交全功率变流器4；叶片1转轴与齿轮箱2主轴驳接；齿轮箱2连接无刷笼型异步发电机，并驱动该无刷笼型异步发电机3转动；无刷笼型异步发电机3的定子绕组连接交-直-交全功率变流器4。使用时，将本风力发电机组的无刷笼型异步发电机3通过交-直-交全功率变流器4接到电网5上。
工作时，叶片1迎风转动，带动齿轮箱2转动，齿轮箱2经过变速后驱动无刷笼型异步发电机3的转子转动，相对于定子绕组，就会从转子上获得交变的磁场，使定子绕组产生交变电流，该电压、电流幅值和频率都变化的交变电流先经全功率变流器4的电机侧变流器41转变为直流电，然后再经网侧变流器42将该直流电流变换成满足并网要求的交流电，并馈入电网。
在发电的过程中，可以通过给无刷笼型异步发电机3励磁实现变速恒频，还可以调节功率因数，能够实现将随风速、风向变化而变化的变频变压电功率转化为电网同频率同电压的电功率。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.一种新型风力发电机组结构，包括有叶片、发电机、齿轮箱和变流器，叶片转轴与齿轮箱主轴连接，齿轮箱主轴与发电机转子连接，变流器通过电缆连接在发电机和电网之间，其特征在于：所述的发电机为无刷异步发电机，变流器为全功率变流器，全功率变流器的电机侧变流器与无刷异步发电机的定子绕组连接，电网侧变流器与电网连接。
CN2011204717725U 2011-11-23 2011-11-23 一种新型风力发电机组结构 Expired - Fee Related CN202326023U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011204717725U CN202326023U (zh) 2011-11-23 2011-11-23 一种新型风力发电机组结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011204717725U CN202326023U (zh) 2011-11-23 2011-11-23 一种新型风力发电机组结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202326023U true CN202326023U (zh) 2012-07-11

Family

ID=46438005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011204717725U Expired - Fee Related CN202326023U (zh) 2011-11-23 2011-11-23 一种新型风力发电机组结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202326023U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496952A (zh) * 2011-11-23 2012-06-13 广东东兴风盈风电设备制造有限公司 一种新型风力发电机组结构
CN105186576A (zh) * 2015-09-24 2015-12-23 华南理工大学 一种双馈异步化改造的同步发电机组系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102496952A (zh) * 2011-11-23 2012-06-13 广东东兴风盈风电设备制造有限公司 一种新型风力发电机组结构
CN105186576A (zh) * 2015-09-24 2015-12-23 华南理工大学 一种双馈异步化改造的同步发电机组系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104600930B (zh) 永磁励磁无刷双馈风力发电机
CN102710200B (zh) 一种高温超导励磁磁通切换电机构成的直驱型风力发电系统
CN201226504Y (zh) 一种基于双转子发电机的变速恒频风力发电系统
CN202524258U (zh) 应用双转子电机的变功率输入恒频发电系统
CN201786562U (zh) 双定子直驱永磁风力发电机
CN101017998A (zh) 直驱式混合励磁双定子风力发电机
CN202326023U (zh) 一种新型风力发电机组结构
CN104158377B (zh) 一种应用于海上平台的风浪开关磁阻发电机系统
CN102797637A (zh) 微功耗风力发电机
CN104682444A (zh) 一种电网永磁直驱式风电系统变流器控制方法
CN202676881U (zh) 基于双转子电机变速恒频风力发电的测试系统
CN201903629U (zh) 交流变压型励磁同步风力发电实验装置
CN102496952A (zh) 一种新型风力发电机组结构
CN102710083B (zh) 混合励磁无刷直流风力发电机
CN205779476U (zh) 一种双馈风力发电装置
CN202150707U (zh) 高效智能风力发电机并网系统
CN112003437B (zh) 一种复合结构风力发电机及发电系统
CN104153943A (zh) 一种基于同轴混合发电机式的风电系统
CN204089213U (zh) 宽转速范围直驱风力发电系统
CN102882335B (zh) 一种轴向磁通永磁感应风力发电机
CN203119499U (zh) 具有同轴混合发电机的全功率风机发电系统
CN102270851A (zh) 高效智能风力发电机并网系统
CN205160325U (zh) 盘式低转速双馈发电机
CN202178582U (zh) 发电系统
CN201953572U (zh) 同心式双定子结构的直驱开关磁阻风力发电机系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120711

Termination date: 20141123

EXPY Termination of patent right or utility model