TW201511462A - 旋轉電機系統或風力發電系統 - Google Patents

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Abstract

為了提供使予以產生供應至電力系統等的交流電源之電力的旋轉電機小型化之旋轉電機系統或風力發電系統,將從予以產生供應至電力系統等之交流電源的電力之第1旋轉電機及第2旋轉電機輸出至前述交流電源之有效電力指令或機械扭矩指令、及無效電力指令,分配至:連接於第1轉子繞組而切換交流與直流之第1電力轉換器、及連接於第2轉子繞組並且連接於前述第1電力轉換器之直流側而切換直流與交流之第2電力轉換器。

Description

旋轉電機系統或風力發電系統

本發明,係有關於對於轉子實裝電力轉換器之旋轉電機系統,係對於從旋轉電機所輸出之有效電力及無效電力進行控制之控制裝置及在控制方面所需要的檢測裝置等之機器構成。

近年來,由於對於能源問題和地球暖化防止之關心的高漲,風力發電系統這種利用了自然能量之發電系統正急速普及。在風力發電系統中從風所獲得之能量依存於風速而不斷變動,故正設法:使用可使風車的葉片角度依風速而變動之傾斜機構和將依存於風車的旋轉速度而變動之發電電力的頻率轉換成電力系統之頻率的電力轉換器等,而能以更廣的風速範圍而高效率實施發電運轉。如此之風力發電系統的運轉係稱作可變速運轉。

在可變速運轉為可能的風力發電系統形態之中,勵磁式的旋轉電機系統(繞組型2次勵磁方式),係能以風力發電系統的總輸出電力量之30%程度以下的小容量之電力轉換器,進行需要與發電機同容量之電力轉換器 之同步型的旋轉電機系統相同程度之可變速運轉,故被廣泛採用。勵磁式之旋轉電機系統係電力轉換器為小型且處理電力為小容量故伴隨電力轉換之發電損耗少,可進行高效率的發電運轉。同種類之勵磁式的旋轉電機系統係記載於例如專利文獻1。

此外,風力發電系統,係除了輸出發電電力(有效電力)以外,要求為了電力系統之電壓穩定化而輸出無效電力。在勵磁式旋轉電機系統中,係可透過旋轉電機而以小容量之電力轉換器對於輸出至電力系統之無效電力進行控制,故一般情況下,控制成:僅以旋轉機側之電力轉換器而對於電力系統輸出無效電力,電力系統側之電力轉換器係不輸出無效電力。為此,電力系統側之電力轉換器的容量係相較於旋轉機側之電力轉換器的容量進一步小容量化。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本發明專利特開2008-11607號公報

然而,在歷來之旋轉電機系統中的控制方式方面,係旋轉電機僅設於電力轉換器之一側,故無效電力 係僅從該旋轉電機側作輸出。亦即,流於該旋轉電機所具備之繞組的電流量變大,旋轉電機會大型化。予以產生供應於電力系統等之交流電源之電力的旋轉電機若大型化,則亦牽連搭載旋轉電機及電力轉換器之旋轉電機系統的大型化等。

於是在本發明中,係目的在於提供使予以產生供應至交流電源之電力的旋轉電機小型化之旋轉電機系統或風力發電系統。

為了解決上述課題,本發明相關之旋轉電機系統,係特徵在於:具備:第1旋轉電機,具備具有第1定子繞組之第1定子、及與該第1定子設置間隙而配置並且具有第1轉子繞組之第1轉子,並予以產生供應至交流電源之電力;第2旋轉電機,具備具有第2定子繞組之第2定子、及與該第2定子設置間隙而配置並且具有第2轉子繞組之第2轉子;第1電力轉換器,連接於前述第1轉子繞組,切換交流與直流;以及第2電力轉換器,連接於前述第2轉子繞組並且連接於前述第1電力轉換器之直流側而切換直流與交流;前述第1定子繞組及前述第2定子繞組係連接於前述交流電源,將從前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機輸出至前述交流電源的有效電力指令或機械扭矩指令、及無效電力指令,分配至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器。

此外,本發明相關之風力發電系統係特徵在於:具備:上述旋轉電機系統;接收風而旋轉之葉片;及伴隨該葉片之旋轉而旋轉之軸;前述各旋轉電機係伴隨該軸之旋轉而旋轉。

依照本發明,變得可提供使予以產生供應至交流電源之電力的旋轉電機小型化之旋轉電機系統或風力發電系統。

1‧‧‧電力系統

2‧‧‧電力轉換器

3、4‧‧‧(個別的)電力轉換器

5‧‧‧直流部平滑電容器

6‧‧‧電力轉換器控制裝置

7‧‧‧風車控制裝置

8‧‧‧旋轉軸或軸

9‧‧‧旋轉機械定子鐵芯

10‧‧‧旋轉機械定子繞組

11‧‧‧旋轉機械轉子鐵芯

12‧‧‧旋轉機械轉子繞組

13‧‧‧刷

14‧‧‧滑環

15‧‧‧旋轉勵磁機

16‧‧‧旋轉勵磁機定子鐵芯

17‧‧‧旋轉勵磁機定子繞組

18‧‧‧旋轉勵磁機轉子鐵芯

19‧‧‧旋轉勵磁機轉子繞組

20‧‧‧勵磁式旋轉電機

21‧‧‧電力系統之電壓檢測器

22‧‧‧旋轉機械電力系統側(1次側)電流檢測器

23‧‧‧旋轉勵磁機電力系統側(1次側)電流檢測器

24‧‧‧旋轉機械電力轉換器側(2次側)電流檢測器

25‧‧‧旋轉勵磁機電力轉換器側(2次側)電流檢測器

26‧‧‧直流部平滑電容器電壓檢測器

27‧‧‧旋轉計

28‧‧‧電力系統之電流檢測器

29‧‧‧正相位檢測器

30‧‧‧電力算出器

31‧‧‧相位振幅算出器

32‧‧‧轉子相位檢測器

33‧‧‧勵磁相位算出器

34‧‧‧勵磁電流檢測器

35‧‧‧PWM脈衝生成器

36‧‧‧有效電力指令/無效電力指令分配器

DC-AVR‧‧‧直流電壓自動控制裝置

ACR‧‧‧自動電流控制裝置

APR‧‧‧自動有效電力控制裝置

AQR‧‧‧自動無效電力控制裝置

P*‧‧‧有效電力指令

Q*‧‧‧無效電力指令

Vdc‧‧‧直流電壓檢測值

Vdc*‧‧‧直流電壓指令值

Id‧‧‧有效電流

Id*‧‧‧有效電流指令值

Iq‧‧‧無效電流

Iq*‧‧‧無效電流指令值

Vd‧‧‧與電力系統電壓同相位之成分

Vq‧‧‧90度相位超前電力系統電壓之成分

V‧‧‧電力系統電壓

[圖1]實施例相關之旋轉電機系統

[圖2]實施例相關之旋轉電機系統的接線簡圖及檢測裝置

[圖3]實施例相關之旋轉電機系統的控制方式

[圖4]相當於圖3之代替方案的實施例相關之旋轉電機系統的控制方式

[圖5]比較用之勵磁式旋轉電機系統的控制方式

[圖6]其他的實施例相關之旋轉電機系統

[圖7]再其他的實施例相關之旋轉電機系統

以下,一邊參見各圖一邊詳細說明有關於本 發明相關之旋轉電機系統的實施形態。另外,在各圖中,對於共通之部分係附加相同符號,省略重複之說明。另外,下述僅為實施例,並非發明之實施態樣限定於下述態樣者。

《第1實施形態》

本實施例相關之旋轉勵磁機(15),係其定子繞組(17)電性連接於電力系統(1),於該轉子實裝了一般而言2階轉換器和3階轉換器等之直交流轉換器(3,4),而該轉換器係反向並聯連接著絕緣閘雙極電晶體(IGBT)等之電力用半導體切換元件與是迴流用整流元件之二極體元件的半導體切換單元被串聯連接及並聯連接複數個單元從而構成者,其交流端子連接於轉子繞組(12,19),且於其直流端子連接著平滑電容器(5)。圖1,係一種旋轉電機系統,其中勵磁式旋轉電機之轉子(11)藉直交流轉換器(3)而被交流勵磁從而運轉,而該直交流轉換器(3)係將藉前述的旋轉勵磁機(15)而供求之直流電力再度轉換成交流電力者。此處勵磁式旋轉電機(20),係在對於電力系統側送出發電電力方面成為主要的旋轉電機。

勵磁式旋轉電機(20)及旋轉勵磁機(15)係連接於同軸之軸8,軸8係連接至未圖示之葉片側。該葉片係接收風而旋轉,但軸8亦伴隨該旋轉而旋轉。藉此,勵磁式旋轉電機(20)及旋轉勵磁機(15)的轉子亦 旋轉。

內置於前述的示於圖1之應用本發明的旋轉電機系統中之電力轉換器(3,4)的控制裝置(6),係使用來自示於圖2之電性檢測器群(21~28)的輸入,而依從是上位控制裝置的風車控制裝置(7)所賦予的有效電力指令及無效電力指令而控制本旋轉電機系統。前述電性檢測器群,係由檢測電力系統(1)之電壓V的電壓檢測器(21)、檢測旋轉機械電力系統側(1次側)之電流Igen的電流檢測器(22)、檢測旋轉勵磁機電力系統側(1次側)之電流Iexi的電流檢測器(23)、檢測旋轉機械電力轉換器側(2次側)之電流Igen’的電流檢測器(24)、檢測旋轉勵磁機電力轉換器側的電流Iexi’之電流檢測器(25)、檢測電力轉換器(2)之直流部平滑電容器(5)的電壓Vdc之電壓檢測器(26)及檢測轉子之旋轉速度rot的旋轉計(27)所構成。

另外,亦可代替電流檢測器(22)或電流檢測器(23)而具備檢測電力系統之電流的電流檢測器(28),且亦可使用克希荷夫電流定律及欲檢測之檢測點間的阻抗資訊而進行修正演算,從而作為利用電流檢測器(22)或電流檢測器(23)之檢測值的替代。

再者,電流檢測器(22)與電流檢測器(24)之組、或者電流檢測器(23)與電流檢測器(25)之組,係亦可分別使用勵磁式旋轉電機(20)或旋轉勵磁機(15)之電性特性資訊而依其中一方的檢測值推定另一 方,將推定值作為檢測值之替代。例如,亦可使用電流檢測器(24)之檢測值Igen’與勵磁式旋轉電機(20)之電性特性資訊而推定電流檢測器(22)之檢測值,將推定值控制為檢測值Igen之替代。以下,在使用了控制方塊圖(圖3)之控制方法的說明中係全部採用檢測值,採取不詳述有關於使用前述的推定值之情況下的推定處理和修正處理等者。但是,當然就算使用推定值仍可進行同樣的控制。

示於圖3之控制方塊圖,係供以將利用了前述的電性檢測器群(21~28)之各檢測值及從風車控制裝置(7)所賦予之有效電力指令(P*)與無效電力指令(Q*)作為輸入而對於旋轉電機系統(圖1)進行控制者。此外,作為比較對象而將供以對於歷來型之勵磁式旋轉電機系統進行控制的控制方塊示於圖5。在圖3~5之控制方塊中,在不涉及效果發現之修正處理等方面係採取省略而作繪示。以下,敘述有關於共通之控制方塊的各功能。正相位檢測器(29),係將相對於是50Hz或60Hz中之其中一方的頻率且交流3相(UVW)成為V相相對於U相延遲120度相位、W相相對於V相延遲120度相位之順序的正相成分之50Hz或60Hz的內部訊號之同步訊號(Re成分)及90度相位超前成分(Im成分)算出者,前述的50Hz或60Hz係配合本系統所連接的電力系統(1)之交流頻率而作設定。電力算出器(30)係依前述的正相位檢測器29之算出值V_Re,V_Im及I_Re, I_Im(Igen,Iexi之兩者)而算出有效電力P與無效電力Q。相位檢測器(31)係僅從正相位檢測器(29)之算出值抽出相位資訊V_cos,V_sin。轉子相位檢測器(32)係以旋轉機械之極對數與來自旋轉計27之資訊rot作為輸入而檢測轉子之電性角相位資訊gen_cos,gen_sin或exi_cos,exi_sin。勵磁相位檢測器(33)係根據電力系統(1)之電壓相位資訊V_cos,V_sin與轉子之電性角相位資訊gen_cos,gen_sin(或exi_cos,exi_sin)而算出相位差資訊(滑差)Sgen_cos,Sgen_exi(或Sexi_cos,Sexi_sin)。勵磁電流檢測器(34),係使用所輸入之相位資訊Sgen_cos,Sgen_exi(或Sexi_cos,Sexi_sin)及Igen‘而檢測同步於相位資訊S_cos,S_sin(gen,exi之兩者)的有效電流成分Id_gen及無效電流成分Iq_gen(或Id_exi及Iq_exi)。DC-AVR係以使平滑電容器5之直流電壓(Vdc)與直流電壓指令值(Vdc*)一致的方式而算出有效電流指令值(Id*_exi)。ACR係以所輸入之電流指令值Id*_gen及Iq*_gen(或Id*_exi及Iq*_exi)與檢測值Id_gen及Iq_gen(或Id_exi及Iq_exi)之偏差成為最小的方式而算出電壓指令值Vd*_gen及Vq*_gen(或Vd*_exi及Vq*_exi)。PWM脈衝生成器(35)係基於所輸入之相位資訊Sgen_cos,Sgen_exi(或Sexi_cos,Sexi_sin)及電壓指令值Vd*_gen及Vq*_gen(或Vd*_exi及Vq*_exi)而生成各電力轉換器之半導體切換元件的驅動脈衝。另外,在圖3中之A與B、C與D係分別為同種 類的控制機構,但在圖5中,係未使用旋轉勵磁機,故無須進行因應旋轉勵磁機之旋轉速度的頻率控制。因此,變成不需要示於圖3內之D的控制機構。此外,旋轉勵磁機未設於電力轉換器之系統側故亦無須進行無效電力控制。因此,變成亦不需要示於圖3內之B的控制機構。由於變成不需要B的控制機構,故無須進行流於旋轉勵磁機(15)之無效電力值Qexi與應流於旋轉勵磁機(15)之無效電力指令值Qexi*的比較。

在示於圖5的歷來型之勵磁式旋轉電機系統的控制方式中,係電力系統側電力轉換器(4)以藉DC-AVR使得電力轉換器(2)的直流部平滑電容器(5)之電壓(Vdc)與電壓指令值(Vdc*)一致的方式對於電力系統(1)與有效電力之供求進行控制,旋轉機械側電力轉換器(3)對於從勵磁式旋轉電機之定子而輸出之有效電力及無效電力進行控制。在電力系統側電力轉換器(4)不進行電力系統(1)與無效電力之供求,故係於無效電流指令(Iq*_exi)輸入固定值的0者。

另一方面,在示於圖3的本實施例相關之旋轉電機系統(圖1)的控制方式中,係從旋轉勵磁機(15)亦供求有效電力並且無效電力,故除了前述的歷來型之勵磁式旋轉電機系統的控制方式(圖5)以外,具備將有效電力指令值(P*)及無效電力(Q*)配置至旋轉勵磁機(15)與勵磁式旋轉電機(20)的指令值分配器(36),指令值分配器(36)係以各電力指令值(P*, Q*)、各旋轉機械(15,20)之滑差訊號Sgen,Sexi及電力系統(1)之電壓振幅V作為輸入,而根據各旋轉機械(15,20)之電性特性資訊而算出各電力指令值(Pgen*,Pexi*,Qgen*,Qexi*)。旋轉勵磁機(15)收給之有效電力(Pexi),係無視伴隨電力轉換器(4)之動作的電力損失時與以DC-AVR作控制之直流部平滑電容器(5)所供求之有效電力成為等價,故在示於圖3之控制方式中係明確不使用於後段的控制。然而,亦可代替DC-AVR而具備APR,實施與電力轉換器(3)同等之控制。

在具備旋轉勵磁機之旋轉電機系統方面係只要輸出至電力系統1之有效電力P與無效電力Q一致於藉上位控制器而定之期望的值,則變得可任意決定如何將有效電力P與無效電力Q對於各電力轉換器3,4作分配。

指令值分配器(36)係根據輸出至電力系統(1)之有效電力指令(P*)與無效電力指令(Q*)而算出應流於各旋轉機械(15,20)之電流值,以應流於各旋轉機械(15,20)之電流成為大概最小的方式,分配各電力指令值(P*,Q*),使得無須對於各旋轉機械(15,20)預先以可耐大電流的方式作設計,可作成小型。

此外,指令值分配器(36)係根據輸出至電力系統之有效電力指令(P*)與無效電力指令(Q*)而算出應流於各旋轉機械(15,20)之電流值,以應流於各旋 轉機械(15,20)之電流的絕對值成為大概相等的方式,分配各電力指令值(P*,Q*),使得無須對於各旋轉機械(15,20)中的其中一者預先以可耐大電流的方式作設計,可作成小型。

此外,指令值分配器(36)係根據輸出至電力系統之有效電力指令(P*)與無效電力指令(Q*)而算出應流於各旋轉機械(15,20)之電流值,以應流於各旋轉機械(15,20)之電流與由於各旋轉機械之電性特性在各旋轉機械(15,20)產生之損失成為大概最小的方式,分配各電力指令值(P*,Q*),使得無須對於各旋轉機械(15,20)中的其中一者預先以可耐大的發熱之方式作設計,可作成小型。

此外,藉以將設計事由相關之項目最佳化的方式而設計指令值分配器(36)之內部演算處理,亦使得各旋轉機械(15,20)之小型化成為可能。

另外,本發明相關之旋轉電機系統(圖1)係在旋轉部實裝電力轉換裝置(2),故存在實裝於旋轉系統之電性構件與實裝於靜止系統之電性構件。本發明相關之旋轉電機系統(圖1),係在不使用勵磁式旋轉電機系統的刷(13)與滑環(14)之下藉對於轉子供求電力而提高維護性之系統。然而,即使如控制訊號不處理大的電力之配線係藉由刷與滑環所成之機構而實施靜止系統與旋轉系統的訊號傳送,仍刷之磨耗係少而無損在系統方面之維護性。因此,在示於圖3之控制方式中,在實現控制電路 方面將適當的訊號線當作由刷與滑環所成之配線亦可。此外,在靜止系統與旋轉系統的訊號傳送之方法方面亦可採用無線和光等之非接觸傳送。

例如,在示於圖3之控制方式中,長虛線箭頭表示藉從靜止系統往旋轉系統之非接觸的訊號傳送而實現者,虛線箭頭表示藉從旋轉系統往靜止系統之非接觸的訊號傳送而實現者。雖不明確圖示,但在此等之訊號通信路徑,係當作有在非接觸傳送方面需要的附加之處理及機器者。此外,在圖3中係以旋轉系統與靜止系統的區分成為明確的方式而追加假想的實線E。藉採取此方式可不透過與成為電流控制裝置之輸入的電流檢測訊號之訊號傳達路徑非接觸的訊號傳送,變得不需要發送及接收非接觸的訊號之電路,實現高速高響應之電流控制。藉此亦變得容易應對電力系統之事故等要求高速的電流控制之事態。

再者,採用非接觸的訊號傳送之訊號路徑的劃分方式係不限於圖3,例如示於圖4的方式將來自實裝於旋轉系統之檢測器群的輸出全部發送至靜止系統,在靜止系統依控制方式而作演算之後,僅將半導體切換元件之驅動脈衝發送至旋轉系統亦可。在圖4中亦以旋轉系統與靜止系統的區分成為明確的方式而追加假想的實線F。藉採取此方式可減低搭載於旋轉系統之控制機構,可謀求伴隨旋轉之故障風險的減低。當然,旋轉系統與靜止系統的區分,係不涉及如在本說明書及圖式所示之訊號傳送形態,只要為具有將旋轉電機系統所輸出之有效電力指令值 (P*)及無效電力指令值(Q*)分配至對於各旋轉機械(15,20)所處理的交流電力進行控制的電力轉換器(3,4)之功能者,則並不限於此。

《其他實施形態》

本發明相關之旋轉電機系統係不僅風力發電系統亦可應用於水力發電系統等將旋轉能量作電力轉換之發電系統。再者,在將電能作為扭矩而轉換成旋轉能量之電動機系統中,亦旋轉速度與扭矩之積為能量,故藉在上述實施例作說明之指令值分配器中將扭矩指令分配至各旋轉機械同樣使得構成系統之旋轉機械的小型化成為可能。

此外,在系統的維護性不成為運用上之課題的用途方面,係將本發明相關之電力轉換器(3)及電力轉換器(4)實裝於靜止系統,與勵磁式旋轉電機系統同樣方式藉刷(13)與滑環(14),而在往轉子供求電力之構成(圖6)、和對於其中一方的旋轉機械實施電力轉換器(3,4)並對於另一方的旋轉機械藉刷(13)與滑環(14)而收給電力之構成(圖7)中,皆同樣使構成系統之旋轉機械的小型化成為可能。此情況下,旋轉計係需要設於各旋轉電機之每一者,對於勵磁式旋轉電機(20)側之轉子相位檢測器(32)、旋轉勵磁機(15)側之轉子相位檢測器(32)係輸入不同的旋轉速度。

另外,依照上述各實施例,勵磁式旋轉電機(20)具備對於檢測勵磁式旋轉電機(20)所輸出之有效 電力與無效電力的勵磁式旋轉電機側之電力算出器(30)(相當於勵磁式旋轉電機用之檢測手段)及勵磁式旋轉電機側之電力算出器(30)進行控制之控制手段,旋轉勵磁機(15)具備對於檢測旋轉勵磁機(15)所輸出之有效電力與無效電力的旋轉勵磁機側之電力算出器(30)(相當於旋轉勵磁機用之檢測手段)及旋轉勵磁機側之電力算出器(30)進行控制之控制手段,勵磁式旋轉電機(20)與旋轉勵磁機(15)之各自的無效電力之控制為獨立的。因此,在為了電力系統(1)之電壓穩定化而輸出無效電力時,亦無勵磁式旋轉電機(20)與旋轉勵磁機(15)之各自的無效電力之控制方式會緩衝之虞。

29‧‧‧正相位檢測器

30‧‧‧電力算出器

31‧‧‧相位振幅算出器

32‧‧‧轉子相位檢測器

33‧‧‧勵磁相位算出器

34‧‧‧勵磁電流檢測器

35‧‧‧PWM脈衝生成器

36‧‧‧有效電力指令/無效電力指令分配器

P*‧‧‧有效電力指令

Q*‧‧‧無效電力指令

Sgen、Sexi‧‧‧滑差訊號

V‧‧‧電壓

Igen‧‧‧電流

A、B、C、D‧‧‧控制機構

V_Re、V_Im‧‧‧算出值

Pgen*、Qgen*‧‧‧電力指令值

APR‧‧‧自動有效電力控制裝置

AQR‧‧‧自動無效電力控制裝置

Iexi‧‧‧電流

Qexi‧‧‧無效電力值

Qexi*‧‧‧無效電力指令值

rot‧‧‧旋轉速度

gen_cos、gen_sin、exi_cos、exi_sin‧‧‧電性角相位資訊

V_cos、V_sin‧‧‧電壓相位資訊

Igen’‧‧‧電流

Sgen_cos、Sexi_cos、Sexi_sin‧‧‧相位差資訊(滑差)

Vd*_gen、Vq*_gen、Vd*_exi、Vq*_exi‧‧‧電壓指令值

ACR‧‧‧自動電流控制裝置

Id*_gen、Iq*_gen、Id*_exi、Iq*_exi‧‧‧電流指令值

Vdc*‧‧‧直流電壓指令值

Vdc‧‧‧電壓

Iexi’‧‧‧電流

DC-AVR‧‧‧直流電壓自動控制裝置

Claims (15)

  1. 一種旋轉電機系統,特徵在於:具備:第1旋轉電機,具備具有第1定子繞組之第1定子、及與該第1定子設置間隙而配置並且具有第1轉子繞組之第1轉子,並予以產生供應至交流電源之電力;第2旋轉電機,具備具有第2定子繞組之第2定子、及與該第2定子設置間隙而配置並且具有第2轉子繞組之第2轉子;第1電力轉換器,連接於前述第1轉子繞組,切換交流與直流;以及第2電力轉換器,連接於前述第2轉子繞組並且連接於前述第1電力轉換器之直流側而切換直流與交流;前述第1定子繞組及前述第2定子繞組係連接於前述交流電源,將從前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機輸出至前述交流電源的有效電力指令或機械扭矩指令、及無效電力指令,分配至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器。
  2. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機系統,其中,具備:檢測前述第1旋轉電機所輸出之有效電力與無效電力的第1檢測手段及控制該第1檢測手段之第1控制手段;以及 檢測前述第2旋轉電機所輸出之有效電力與無效電力的第2檢測手段及控制該第2檢測手段之第2控制手段。
  3. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機系統,其中,以流於前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機之電流成為大致最小的方式,將從前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機輸出至前述交流電源的有效電力指令或機械扭矩指令、及無效電力指令,分配至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器。
  4. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機系統,其中,以流於前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機之電流的絕對值成為大致相等的方式,將從前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機輸出至前述交流電源的有效電力指令或機械扭矩指令、及無效電力指令,分配至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器。
  5. 如申請專利範圍第1項之旋轉電機系統,其中,以在前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機產生之損失成為大致最小的方式,將從前述第1旋轉電機及前述第2旋轉電機輸出至前述交流電源的有效電力指令或機械扭矩指令、及無效電力指令,分配至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之旋轉電機系統,其中,進行流於前述第2旋轉電機之無效電力值與應流於前述第2旋轉電機之無效電力指令值的比較,基於該比較結 果而對於前述第2電力轉換器輸出無效電力指令。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之旋轉電機系統,其中,前述第1旋轉電機係勵磁式旋轉電機,前述第2旋轉電機係旋轉勵磁機,具備:檢測前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器之直流連接部的電壓之第1電壓檢測器,連接前述第1定子繞組及前述交流電源之電路徑、連接前述第2定子繞組及前述交流電源之電路徑在連接部互相連接,前述連接部係與前述交流電源作電性連接,檢測流於前述第1定子繞組與前述連接部之間的電流之第1電流檢測器、檢測流於前述第2定子繞組與前述連接部之間的電流之第2檢測器、檢測流於前述連接部與前述交流電源之間的電流之第3電流檢測器之中,至少具備2個,具備:檢測各前述旋轉電機之旋轉狀態的旋轉狀態檢測手段;以及檢測前述交流電源之電壓的第2電壓檢測器,基於前述各電壓檢測器、前述電流檢測器及前述旋轉狀態檢測手段之檢測值,作成輸出至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器的指令。
  8. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之旋轉電機系統,其中,具備: 前述第1旋轉電機係勵磁式旋轉電機,前述第2旋轉電機係旋轉勵磁機;檢測前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器之直流連接部的電壓之第1電壓檢測器;檢測流於前述第1轉子繞組及前述第1電力轉換器之間的電流之第1電流檢測器、檢測流於前述第2轉子繞組及前述第2電力轉換器之間的電流之第2電流檢測器;以及檢測各前述旋轉電機之旋轉狀態的旋轉狀態檢測手段、檢測前述交流電源之電壓的第2電壓檢測器;基於前述各電壓檢測器、前述各電流檢測器及前述旋轉狀態檢測手段之檢測值,作成輸出至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器的指令。
  9. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之旋轉電機系統,其中,前述第1旋轉電機係勵磁式旋轉電機,前述第2旋轉電機係旋轉勵磁機,具備:檢測前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器之直流連接部的電壓之第1電壓檢測器,連接前述第1定子繞組與前述交流電源之電路徑與連接前述第2定子繞組與前述交流電源之電路徑在連接部互相連接,前述連接部係與前述交流電源作電性連接,檢測流於前述第1定子繞組及前述連接部之間的電流之第1電流檢測器、檢測流於前述第2定子繞組及前述連 接部之間的電流之第2檢測器、檢測流於前述連接部及前述交流電源之間的電流之第3電流檢測器之中,至少具備2個,具備:檢測流於前述第1轉子繞組及前述第1電力轉換器之間的電流之第4電流檢測器;檢測流於前述第2轉子繞組及前述第2電力轉換器之間的電流之第5電流檢測器;檢測各前述旋轉電機之旋轉狀態的旋轉狀態檢測手段;以及檢測前述交流電源之電壓的第2電壓檢測器;基於前述各電壓檢測器、前述各電流檢測器及前述旋轉狀態檢測手段之檢測值,作成輸出至前述第1電力轉換器及前述第2電力轉換器的指令。
  10. 如申請專利範圍第7項之旋轉電機系統,其中,根據流於前述第1定子繞組與前述連接部之間的電流值而推定流於前述第1轉子繞組與前述第1電力轉換器之間的電流值,根據流於前述第2定子繞組與前述連接部之間的電流值而推定流於前述第2轉子繞組與前述第2電力轉換器之間的電流值。
  11. 如申請專利範圍第8項之旋轉電機系統,其中,根據流於前述第1轉子繞組與前述第1電力轉換器之間的電流值而推定流於前述第1定子繞組的電流值,根據流於前述第2轉子繞組與前述第2電力轉換器之間的電流值而推定流於前述第2定子繞組的電流值。
  12. 如申請專利範圍第7至11項中任一項之旋轉電機系統,其中,分割成與至少任一個前述轉子同時旋轉之旋轉部、靜止部而具備控制前述電力轉換器之控制裝置,前述各電壓檢測器、前述各電流檢測器及前述旋轉狀態檢測手段係具備於前述旋轉部,來自前述各電壓檢測器、前述各電流檢測器及前述旋轉狀態檢測手段的檢測值係任一者皆發送至具備於前述靜止部之前述控制裝置,控制前述電力轉換器之訊號從具備於前述靜止部之前述控制裝置發送至前述旋轉部。
  13. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之旋轉電機系統,其中,分割成與至少任一個前述轉子同時旋轉之旋轉部、靜止部而具備控制前述電力轉換器之控制裝置,具備於前述旋轉部之前述控制裝置與具備於前述靜止部之前述控制裝置透過由刷與滑環所成之滑動部而通訊控制訊號。
  14. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之旋轉電機系統,其中,分割成與至少任一個前述轉子同時旋轉之旋轉部、靜止部而具備控制前述電力轉換器之控制裝置,具備於前述旋轉部之前述控制裝置與具備於前述靜止部之前述控制裝置透過非接觸通訊方式而通訊控制訊號。
  15. 一種風力發電系統,特徵在於:具備:如申請專 利範圍第1至14項中任一項之旋轉電機系統;接收風而旋轉之葉片;以及伴隨該葉片之旋轉而旋轉之軸;前述各旋轉電機係伴隨該軸之旋轉而旋轉。
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