CN85201715U - 变速恒频电磁涡流联接装置及调节器 - Google Patents

Abstract

“变速恒频电磁涡流联接装置及调节器”又称“变速恒频电磁滑差联接装置及调节器”属于风力(随机性能源)发电系统中特殊电机及电子控制装置。解决当原动机以变速转动时，由其所驱动的交流发电机能发出恒定频率电能的技术问题。在原动机与交流发电机之间采用本联接装置并由电子调节器进行控制，可使原动机转速在较宽范围内变化时，发电机发出的频率误差小于0.5％。满足国家对频率变化的标准规定，能顺利实现并网。并且较现有其它变速恒频风力发电装置投资大大降低。本发明也可用于其它以随机性能源为原动力的发电系统(如太阳能，潮流发电系统)之中。

Description

“变速恒频电磁涡流联接装置及调节器”又称“变速恒频电磁滑差联接装置及调节器”。用于变速驱动的恒频发电系统中，是一种随机性能源（风力、潮流、太阳能）系统发电用特殊电机及电子控制装置。

国外现有的变速恒频（如风力）发电系统有“交流－直流－交流系统；磁场调制发电机及降频转换系统（美国俄克拉荷马大学ALLISON等，1973年）；以及交流整流子发电机系统（美国德克萨斯大学Masrur，1984年；苏联KOCTENKO，1948年），尚无采用电磁涡流联接装置来实现风力变速恒频发电系统的先例。

近年来利用风力发电愈来愈受到人们的重视，但风能是一种随机性能源，风速的变化会引起风轮机转速的变化，因而由风轮机驱动的交流发电机的输出频率及电压也将随之变化。这对使用电能的用户来讲是不允许的。

本实用新型的目的，在于解决当风轮机以变化的转速运转时，由其所驱动之交流发电机能发出恒定不变的频率，从而保证电气设备的正常运转。为此，在原动机（即风轮机）与交流发电机之间采用了电磁涡流装置。并通过电子调节器实现当风速度变化时虽然风轮机转速随之变化，但交流发电机却能发出恒定频率的电能。

本联接装置及调节器在整个变速恒频风力发电系统中的位置如系统原理图——附图中的图1所示。图1中，（1）为风能源，n₁为原动机转速，n₂为交流发电机转速，f为交流发电机频率。电磁涡流联接装置位于原动机与交流发电机之间，它是一个特殊的电机。附图中图2为本实用新型的一个具体实施例——电磁涡流联接装置的结构原理图。本电磁涡流联接装置由两个旋转部分组成，其中一个旋转部分（图2中）（1）与原动机（即风轮机）相连。另一个旋转部分（图2中）（2）与交流发电机相连，起着离合器的作用。两个旋转部分之间是靠电磁的相互作用传递转矩的，转矩的大小可通过调节电磁涡流装置的励磁电流而变化。图2中（3）为其励磁线圈，励磁线圈中的电流由电子调节器进行自动控制，即能得到恒频电源。本实施例中的电子调节器是由给定电路，反馈电路，开关电路及稳压直流电源几个环节组成的电子电路，其框图如图3所示，按其功能又可分为两部分，即量测部分与调节控制部分。量测部分的电路图如图4所示，由测速发电机，整流，滤波电路及电阻分压器，稳压管组成（即给定电路）。调节控制部分（即反馈电路及开关电路部分）由晶体管T，二极管D，电阻R等组成，与涡流联轴器的励磁绕组L串接。其电路图如图5所示。

本实用新型与其它现有的变速恒频发电系统相比，其优点在于既不需要昂贵的整流——逆变装置，也不需要制造技术复杂的整流子发电机或磁场调制发电机以及供励磁系统用的工频交流电源，投资费用大大减少。

本变速恒频发电系统用电磁涡流联接装置及调节器已制出样机，并在风力发电系统中进行了实验，其频率误差小于0.5％。例如，将本电磁涡流联接装置及调节器与φ型立轴风机（直径3米）配套使用，当风速由8.5米／秒至11米／秒变化时，发电机频率变化仅为0.13％（低于国家标准规定的频率变化范围）。本实用新型实质上是一个特殊的旋转电磁机械及静止的电子调节装置，坚固耐久，维护简单。适合于户外运行条件，可用于各中小容量等级的可再生能源（如风能、太阳能、波浪能）组成可再生能源发电系统，可实现与电网的并联，也可用做缺电地区（例如边远电网达不到的地区）的孤立电源。

Claims (4)

1、一种用于变速恒频发电系统(风能，太阳能，潮流能发电系统)的联接装置及调节器，其特征在于联接装置为电磁涡流装置，並与调节器配套使用。

2、如权利要求项1所述的联接装置与调节器其特征在于电磁涡流装置是一个特殊电机，它由两个旋转部分组成，一个旋转部分与原动机相连，一个旋转部分与交流发电机相联，两个旋转部分之间靠电磁的相互作用传递转矩。

3、如权利要求项2所述的联接装置与调节器其特征在于电磁涡流装置两个旋转部分所传递的转矩大小是通过电子调节器调节电磁涡流装置的励磁电流而实现的。

4、如权利要求项3所述的联接装置与调节器，其特征在于调节器是由给定电路、反馈电路、开关电路及直流稳压电源组成的一个整体电子电路。

Images