TWI516001B - Rotating electrical systems and wind power generation systems - Google Patents

Rotating electrical systems and wind power generation systems Download PDF

Info

Publication number
TWI516001B
TWI516001B TW103102943A TW103102943A TWI516001B TW I516001 B TWI516001 B TW I516001B TW 103102943 A TW103102943 A TW 103102943A TW 103102943 A TW103102943 A TW 103102943A TW I516001 B TWI516001 B TW I516001B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
rotating electrical
rotating
electrical machine
power converter
rotary electric
Prior art date
Application number
TW103102943A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201507323A (zh
Inventor
Masahiro Hori
Mamoru Kimura
Nobuhiro KUSUNO
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of TW201507323A publication Critical patent/TW201507323A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI516001B publication Critical patent/TWI516001B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
    • H02K7/1838—Generators mounted in a nacelle or similar structure of a horizontal axis wind turbine
    • 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

Description

旋轉電機系統及風力發電系統
本發明有關旋轉電機系統及風力發電系統，特別是，有關具備第1旋轉電機(主發電機)與第2旋轉電機(輔助發電機)之適合的旋轉電機系統及風力發電系統。
近年來，利用用以防止地球暖化之風力發電或者是太陽光發電等之類的自然能源之發電系統受到注目。其中，在利用了風力之風力發電系統中，多有使用交流激磁式旋轉電機來作為發電裝置之例。
使用交流激磁式旋轉電機作為風力發電系統的發電裝置的場合，在運轉中，是有必要供給激磁電力到旋轉中的旋轉子內的旋轉件繞線。通常，為了供給電力到旋轉件繞線，設有滑環(slip ring)及電刷，使電刷接觸到旋轉的滑環而通電。
但是，在風力發電系統中，用以進行發電運轉的能量為較大，設有用在進行發電運轉上之激磁電力供給用的滑環及電刷的話，因為電刷的持續磨耗，所以有必 要定期的維修。
可是，在風力發電系統中，交流激磁式旋轉電機設置在風車的塔上之短艙內，定期的維修就有必要在短艙內有限的空間內進行，遂追求有無刷化等之維修減輕。
作為無刷的交流激磁式旋轉電機，例如有，記載在專利文獻1的技術。該專利文獻1中，記載有：設有與交流激磁式同步發電機同軸的旋轉激磁機與電力變換器，把系統的電力整流成直流，通電到旋轉激磁機的固定件，利用同步發電機的原理供給電力到旋轉件後，利用電力變換器，把變換過電壓、頻率的電力供給到交流激磁式同步發電機的旋轉件，進行發電運轉。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2002-136191號專利公報
在以往一般的交流激磁式同步發電機中，在同步速度以下的情況下，把系統的電力通過電力變換器供給到旋轉件，在同步速度以上的情況下，把旋轉件的電力通過電力變換器供給到系統。
但是，在專利文獻1中，可以從系統供給電 力到交流激磁式同步發電機，但以整流器整流系統的電壓後，供給到旋轉激磁機的緣故，設置有整流器，所以無法從交流激磁式同步發電機供給電力到系統。因此，與以往一般的交流激磁式同步發電機相比，狹隘了作動範圍。
加上在專利文獻1中，因為除了發電機設有旋轉激磁機的緣故，所以發電機全部的大小，因為設有旋轉激磁機而變大，寬廣的配置空間是必要。
本發明有鑑於上述問題點，其目的在於提供有：即便是具備了第1旋轉電機與第2旋轉電機者，無刷化旋轉電機這一點就不用說，可以防止旋轉電機全部大小的大型化或縮小運轉範圍之旋轉電機系統及風力發電系統。
本發明之旋轉電機系統，係為了達成上述目的，具備：第1旋轉電機，其具有利用第1固定件繞線之第1固定件、具有第1旋轉件繞線且同時利用介隔著指定的間隙配置到前述第1固定件的內徑側之第1旋轉件所構成；第2旋轉電機，其具有利用第2固定件繞線之第2固定件、具有第2旋轉件繞線且同時利用介隔著指定的間隙配置到前述第2固定件的內徑側之第2旋轉件所構成；以及與前述第1及第2旋轉件繞線電性連接之電力變換器；前述第1及第2旋轉件與前述電力變換器機械式連接到旋轉軸而成，而且，前述2個旋轉電機中，在把常態發電運轉中的旋轉電機的極數定為p1，另一方的旋轉電機的極數 定為p2的情況下，p1/p2>1.8。
而且，本發明之風力發電系統，係為了達成上述目的，具備：受風旋轉之轉子、介隔著主軸連接到該轉子之上述構成之旋轉電機系統、收納該旋轉電機系統到內部之短艙、以及支撐該短艙之塔；前述第1及第2旋轉電機，係利用前述轉子的旋轉力而旋轉，同時前述第1及第2旋轉電機的固定件繞線被連接到電力系統側。
1、22‧‧‧旋轉電機系統
2、25‧‧‧主發電機
3、26‧‧‧輔助發電機
4、13、14、28‧‧‧電力變換器
5‧‧‧主發電機旋轉件
6‧‧‧主發電機固定件
7‧‧‧主發電機固定件繞線
8‧‧‧主發電機旋轉件繞線
9‧‧‧輔助發電機固定件
10‧‧‧輔助發電機旋轉件
11‧‧‧輔助發電機固定件繞線
12‧‧‧輔助發電機旋轉件繞線
15‧‧‧旋轉軸
16‧‧‧旋轉電機框架
17、19、20‧‧‧臂
18‧‧‧電力變換器框架
21‧‧‧有段框架
23‧‧‧傳動裝置
24‧‧‧轉子
27‧‧‧電力系統
29‧‧‧斷路器
〔圖1〕為表示本發明的旋轉電機系統的實施例1之概略構成圖。
〔圖2〕為用以說明本發明的旋轉電機系統之實施例1的旋轉軸的旋轉速度比主發電機的同步速度還要小的情況之能量流之圖。
〔圖3〕為用以說明本發明的旋轉電機系統之實施例1的旋轉軸的旋轉速度比主發電機的旋轉速度還要大的情況之能量流之圖。
〔圖4〕為表示條件1的場合之主發電機轉差率與主發電機輸出、輔助發電機輸出、系統輸出之關係之特性要因圖。
〔圖5〕為表示條件2的情況之主發電機轉差率與輔助發電機轉差率的關係之圖。
〔圖6〕為用以說明條件2的場合之旋轉軸的旋轉速 度比主發電機的同步速度還要小的情況之能量流之圖。
〔圖7〕為表示條件3的情況之主發電機轉差率與輔助發電機轉差率的關係之圖。
〔圖8〕為用以說明條件3的場合之旋轉軸的旋轉速度比主發電機的旋轉速度還要大的情況之能量流之圖。
〔圖9〕為表示條件4的場合之主發電機轉差率與主發電機輸出、輔助發電機輸出之關係之特性要因圖。
〔圖10〕為表示本發明的旋轉電機系統的實施例2之剖視圖。
〔圖11〕為表示本發明的旋轉電機系統的實施例3之剖視圖。
〔圖12〕為表示本發明的旋轉電機系統的實施例4之剖視圖。
〔圖13〕為表示採用了本發明的旋轉電機系統的風力發電系統之概略構成圖。(實施例5)
以下，根據圖示的實施例，說明本發明的旋轉電機系統及風力發電系統。尚且在各實施例中，對於同一構成零件使用同一元件符號說明之。
〔實施例1〕
於圖1，表示本發明的旋轉電機系統的實施例1。尚且，以下所說明的主發電機與輔助發電機，全部皆 為其固定件與旋轉件的間隙形成在徑方向之徑向間隙式的旋轉電機。
如該圖所示，本實施例的旋轉電機系統1，具備：作為用以輸送發電電力到電力系統的發電機而運作之乃是第1旋轉電機之主發電機2、經由運轉條件進行激磁機與發電機兩者的動作之乃是第2旋轉電機之輔助發電機3、以及電性接續到主發電機2及輔助發電機3之電力變換器4；這些是配置在相同旋轉電機框架16內。
主發電機2，係利用以下所構成：主發電機固定件6、把指定的間隙設在該主發電機固定件6的內徑側做配置之主發電機旋轉件5、於設在主發電機固定件6的槽內以短距繞組捲繞成兩層之三相的主發電機固定件繞線7、以及於設在主發電機旋轉件5內的槽內以整距繞組捲繞兩層之三相的主發電機旋轉件繞線8。尚且，三相的主發電機固定件繞線7及三相的主發電機旋轉件繞線8，以電性的120°間隔做配置。
而且輔助發電機3也同樣，係利用以下所構成：輔助發電機固定件9、把指定的間隙設在該輔助發電機固定件9的內徑側做配置之輔助發電機旋轉件10、於設在輔助發電機固定件9的槽內以短距繞組捲繞成兩層之三相的輔助發電機固定件繞線11、以及於設在輔助發電機旋轉件10內的槽內以整距繞組捲繞兩層之三相的輔助發電機旋轉件繞線12。尚且，三相的輔助發電機固定件繞線11及三相的輔助發電機旋轉件繞線12，以電性的 120°間隔做配置。
上述的主發電機2與輔助發電機3，其後述運轉模式為相異。具體方面，主發電機2為進行常態發電運轉，但輔助發電機3藉由旋轉速度，是有作為激磁機來運轉的情況、及作為發電機來運轉的情況。而且，主發電機2的輸出，乃是與輔助發電機3的輸出為同等以上。
另一方面，上述電力變換器4，是利用電性連接到主發電機2之電力變換器13、以及電性連接到輔助發電機3之電力變換器14，所構成。又，電力變換器13與電力變換器14，以直流做電性連接。在交流連接電力變換器13與電力變換器14的情況下，電力變換器13與電力變換器14，係有必要各自具備AC→DC→AC之電力變換器，但以直流連接電力變換器13與電力變換器14的方式，各電力變換器13、14，係各自僅以AC、DC做變換便足以，可以削減各電力變換器13、14所具備的功能到一半。
又，上述的主發電機2與輔助發電機3及電力變換器4，係機械式連接到旋轉軸15。
亦即，主發電機固定件6與輔助發電機固定件9，係介隔著複數根的臂17連接到旋轉電機框架16，但主發電機旋轉件5，係介隔著複數根的臂19連接到在內部配置有電力變換器13、14之電力變換器框架18的外側，電力變換器框架18的內側機械式連接到旋轉軸15成可以旋轉。而且，配置有電力變換器13、14之電力變換 器框架18，被配置到主發電機旋轉件5的內側。這些相比於輔助發電機3，主發電機2的輸出較大，所以大小也較大，是為了可以確保內藏電力變換器4的空間夠寬廣。
上述的構成換言之，意味著：經由旋轉旋轉軸15，主發電機2與輔助發電機3及電力變換器4也同時以同樣的旋轉速來旋轉。經此，連繫主發電機2與電力變換器13、電力變換器13與電力變換器14、電力變換器14與輔助發電機3的配線，不會發生扭轉等的問題。
而且，為了配合運轉條件而進行控制，電力變換器4有必要從外部接收指令資訊，或發送運轉狀況的資訊。在此，在本實施例中，因為電力變換器4旋轉著，利用無線做資訊的傳達之通訊才有效，於電力變換器4，連接有可以利用無線來做資訊的收發訊之裝置者為佳。
接著，說明該旋轉電機系統的能量流。
首先，於圖2，表示旋轉軸15的旋轉速度，比主發電機2的同步速度小的情況之能量流。
於該圖中，主發電機固定件繞線7與輔助發電機固定件繞線11，係與電力系統電性連接。電力系統，係由於流動著具有商用頻率的交流電流，電壓為時間性變化，經由旋轉輔助發電機旋轉件10的方式，在輔助發電機旋轉件繞線12內，產生對應到磁極數及旋轉速度之感應電流。輔助發電機旋轉件繞線12，係經由電力變換器4與主發電機旋轉件繞線8電性連接，利用經由輔助發電機旋轉件繞線12的旋轉所產生的感應電流，可以供 給主發電機2的激磁電流。
從而，旋轉軸15的旋轉速度，在比主發電機2的同步速度還要小的條件下，輔助發電機3變成作為激磁機而運轉著。尚且，在旋轉軸15的旋轉速度與主發電機2的同步速度為一致的情況下，於主發電機旋轉件繞線8流動直流電流是有必要，以利用電力變換器4施加直流電壓的方式，可以運轉。
接著，於圖3，表示旋轉軸15的旋轉速度，比主發電機2的旋轉速度大的情況之能量流。
在該圖中，產生在主發電機旋轉件繞線8的感應電流，為介隔著電力變換器4流動到輔助發電機旋轉件繞線12，從該輔助發電機旋轉件繞線12更進一步流動到輔助發電機固定件繞線11，從該輔助發電機固定件繞線11供給電力到電力系統。
從而，旋轉軸15的旋轉速度，在比主發電機2的旋轉速度還要大的條件下，輔助發電機3變成作為發電機而運轉。
經由這樣，即便不使用滑環及電刷(無刷化)，激磁電流是可以流到主發電機旋轉件繞線8及輔助發電機旋轉件繞線12，不會有因電刷的磨耗所致的維修。
尚且，在本實施例中，朝電力變換器13、14的資訊的傳遞方面是說明了使用了無線的例子，但用以資訊的傳遞的能量並不大的緣故，即便使用電刷磨耗也是很 少的。從而，即便設有用以電力變換器13、14的資訊傳遞之電刷、滑環亦可。又，同樣地，亦可為了接地設有電刷、滑環。
順便一說，交流激磁式旋轉電機的特性，經由在式1所表示的轉差率s決定特性。
在此，N0：同步速度：N：旋轉速度。
而且，無刷的交流激磁式旋轉電機，係利用主發電機與輔助發電機之2個交流激磁式旋轉電機所構成的緣故，無刷的交流激磁式旋轉電機，經由主發電機的轉差率s1與輔助發電機的轉差率s2決定特性。更進一步，同步速度N0，是藉由極數來決定。因此，是有必要配合發電機規格，適切選擇主發電機的極數p1與輔助發電機的極數p2。在此，主發電機的轉差率s1與輔助發電機的轉差率s2方面，具有以下的關係。
在以下，相對於p1/p2的特性，依情況說明之。尚且，交流激磁式旋轉電機，係具有可變速範圍的緣 故，其下限值的轉差率為su，上限值的轉差率為So。而且，主發電機、輔助發電機電性連接到電力系統，在輸出為負的情況下，表示有從電力系統來供給能量的情況。
條件1：p1<p2、p1/p2/>(1-su)
於圖4，表示在條件1的轉差率s1與主發電機輸出、輔助發電機輸出、全體輸出的關係。如從圖4即可明白，在條件1中，在高輸出範圍輔助發電機輸出輸出為負的緣故，這部分，相對於整體輸出，主發電機輸出變大。因此，有必要配置適合該主發電機輸出的主發電機的緣故，所以大小會大型化。
條件2：p1<p2、p1/p2/<(1-su)
於圖5，以直線A表示在條件2的式2的圖。尚且，圖的橫軸為s1，縱軸為s2。從圖5，s2=0，確認存在於運轉範圍內。在s2=0之下，輔助發電機為同步運轉中的狀態的緣故，於旋轉件磁通不會交鏈，無法從固定件供給能量(該狀態表示於圖6)。為此，無法供給能量到主發電機的旋轉件，無法運轉。
因此，是有必要運轉避開在s2=0附近的旋轉速度的緣故，如圖5所表示，在運轉範圍內存在不能運轉範圍，這部分，縮小了運轉範圍。
條件3：p1>p2、p1/p2<(1-So)
於圖7，以直線B表示在條件3的式2的圖。尚且，圖的橫軸為s1，縱軸為s2。從圖7，s2=0，確認存在於運轉範圍內。在s2=0之下，輔助發電機為同步運轉中的狀 態的緣故，變成從電力變換器供給對旋轉件的直流能量(該狀態表示於圖8)。但是，電力變換器是有輸出直流而高溫的可能性。
因此，是有必要運轉避開在s2=0附近的旋轉速度的緣故，如圖中所表示，在運轉範圍內存在運轉困難範圍，這部分，縮小了運轉範圍。
條件4：p1>p2、p1/p2<1.8
於圖9，表示相對於在條件4的極數比之主發電機最大輸出與輔助發電機最大輸出的關係。尚且，圖9中的輸出剩餘部分，如以下定義之。
輸出剩餘部分=(主發電機的最大輸出+輔助發電機的最大輸出)-1
亦即，在輸出剩餘部分≠0下，必要有比整體輸出還要大的輸出之發電機，謂之大小會大型化。而且，在從圖9極數比p1/p2比1.8小的情況下，確認產生了輸出剩餘部分。
由以上，極數比p1/p2比1.8還要大的話(p1/p2>1.8)，不會產生輸出剩餘部分(可以避開運轉困難範圍而運轉)，較大輸出的發電機變成沒有必要，可以防止無刷的交流激磁式旋轉電機的大小大型化或運轉範圍縮小。
〔實施例2〕
於圖10，表示本發明的旋轉電機系統的實施 例2。
在上述的實施例1中，電力變換器4配置在主發電機旋轉件5的內側，但在本實施例中，如圖10所表示，把電力變換器4跨過主發電機旋轉件5與輔助發電機旋轉件10兩方的內側做配置。又，主發電機固定件6與輔助發電機固定件9，係介隔著複數的臂17連接到旋轉電機框架16，而且，主發電機旋轉件5與輔助發電機旋轉件10，係介隔著複數的臂19、20連接到在內部配置有電力變換器4之電力變換器框架18的外側，同時電力變換器框架18的內側連接到旋轉軸15。接著，在本實施例也與實施例1同樣，把常態發電運轉中的主發電機2的極數定為p1，另一方的輔助發電機3的極數定為p2的情況下，p1/p2>1.8。
根據這樣的實施例，不用說得到與實施例1同樣的效果，電力變換器4可以配置到更內周側的緣故，具有可以減低施加到電力變換器4的離心力。
〔實施例3〕
於圖11，表示本發明的旋轉電機系統的實施例3。
在表示於該圖之本實施例中，主發電機固定件繞線7及主發電機旋轉件繞線8與輔助發電機固定件繞線11及輔助發電機旋轉件繞線12重疊配置在徑方向。接著，在本實施例也與實施例1同樣，把常態發電運轉中的 主發電機2的極數定為p1，另一方的輔助發電機3的極數定為p2的情況下，p1/p2>1.8。
根據這樣的實施例，不用說得到與實施例1同樣的效果，可以縮小發電機系統的軸長的緣故，具有可以縮小發電機系統的大小之效果。
〔實施例4〕
於圖12，表示本發明的旋轉電機系統的實施例4。
在表示於該圖的實施例中，表示於圖1的實施例1之構成中，使用配合主發電機2與輔助發電機3的外徑之有段框架21。亦即，有段框架21，係配置主發電機2的部分與配置輔助發電機3的部分的徑為不同，為構成有段者。接著，在本實施例也與實施例1同樣，把常態發電運轉中的主發電機2的極數定為p1，另一方的輔助發電機3的極數定為p2的情況下，p1/p2>1.8。
根據這樣的本實施例，不用說得到與實施例1同樣的效果，沒有多餘的空間，圖求有更省空間化，具有可以輕量化的效果的效果。
〔實施例5〕
於圖13，表示適應本發明的旋轉電機系統到風力發電系統之實施例5。
如該圖所表示，本實施例的風力發電系統， 係利用以下所構成：受風旋轉的轉子24、介隔著傳動裝置(gear)23連接到該轉子24之本發明的旋轉電機系統22、收納該旋轉電機系統22到內部之短艙(未圖示)、及支撐短艙之塔(未圖示)；主發電機25與輔助發電機26，係利用轉子24的旋轉力而旋轉的同時，主發電機固定件繞線與輔助發電機固定件繞線連接到電力系統27側。
經此，旋轉電機系統22可以把轉子24所受到風的能量變換電能，送電到電力系統27。
根據這樣的本實施例，採用上述實施例的旋轉電機系統的緣故，可以防止裝置大型化，可以貢獻到短艙的小型化。
而且，經由與電力變換器28並列設有斷路器29的方式，肇因於系統故障時所施加過大的電力，是可以保護電力變換器28。更進一步，本發明也適用沒有傳動裝置23之無齒輪式系統。
尚且，本發明並不限定於上述的實施例，包含有各式各樣的變形例。例如，上述的實施例係為了容易理解地說明本發明而詳細說明，未必會限定在具備已說明之全部的構成。又，可以把某一實施例的構成的一部分置換到另一實施例的構成，還有，亦可在某一實施例的構成加上另一實施例的構成。又，有關各實施例的構成的一部分，是可以追加、刪除、置換其他的構成。

Claims (11)

  1. 一種旋轉電機系統，係具備：第1旋轉電機，其具有利用第1固定件繞線之第1固定件、具有第1旋轉件繞線且同時利用介隔著指定的間隙配置到前述第1固定件的內徑側之第1旋轉件所構成；第2旋轉電機，其具有利用第2固定件繞線之第2固定件、具有第2旋轉件繞線且同時利用介隔著指定的間隙配置到前述第2固定件的內徑側之第2旋轉件所構成；以及與前述第1及第2旋轉電機電性連接之電力變換器；前述第1及第2旋轉電機與前述電力變換器機械式連接到旋轉軸而成，而且，前述2個旋轉電機中，在把常態發電運轉中的旋轉電機的極數定為p1，另一方的旋轉電機的極數定為p2的情況下，p1/p2>1.8。
  2. 如請求項1之旋轉電機系統，其中，前述第1固定件與前述第2固定件電性連接到電力系統。
  3. 如請求項1之旋轉電機系統，其中，前述第1旋轉電機與前述第2旋轉電機及前述電力變換器配置在相同旋轉電機框架內。
  4. 如請求項3之旋轉電機系統，其中，配置有前述電力變換器之電力變換器框架，係配置在前述第1旋轉電機的內徑側。
  5. 如請求項4之旋轉電機系統，其中，前述第1旋轉電機的固定件與第2旋轉電機的固定件，係介隔著複數的臂連接到前述旋轉電機框架，而且， 前述第1旋轉電機的旋轉件，係介隔著複數的臂連接到前述電力變換器框架之其中一端，同時，前述電力變換器框架之另一端，被連接到前述旋轉軸，更進一步，前述第2旋轉電機的旋轉件，係介隔著複數的臂連接到前述旋轉軸。
  6. 如請求項3之旋轉電機系統，其中，前述電力變換器框架，係跨過前述第1旋轉電機的旋轉件與第2旋轉電機的旋轉件兩方的內徑側做配置。
  7. 如請求項6之旋轉電機系統，其中，前述第1旋轉電機的固定件與第2旋轉電機的固定件，係介隔著複數的臂連接到前述旋轉電機框架，而且，前述第1旋轉電機的旋轉件與第2旋轉電機的旋轉件，係介隔著複數的臂連接到內部配置著前述電力變換器之電力變換器框架之外側，同時，前述電力變換器框架的內側，被連接到前述旋轉軸。
  8. 如請求項1至7中任1項之旋轉電機系統，其中，前述第1旋轉電機的固定件繞線與旋轉件繞線與前述第2旋轉電機的固定件繞線與旋轉件繞線配置成重疊在徑方向。
  9. 如請求項3至7中任1項之旋轉電機系統，其中，前述旋轉電機框架，係配置前述第1旋轉電機的部分與配置前述第2旋轉電機的部分的徑為相異，構成為有段。
  10. 一種風力發電系統，係具備：受風旋轉之轉子、 介隔著主軸連接到該轉子之如請求項1至7中任1項所記載之旋轉電機系統、收納該旋轉電機系統到內部之短艙、以及支撐該短艙之塔；前述第1及第2旋轉電機，係利用前述轉子的旋轉力而旋轉，同時前述第1及第2旋轉電機的固定件繞線被連接到電力系統側。
  11. 如請求項10之風力發電系統，其中，與前述旋轉電機系統的電力變換器並列設置斷路器。
TW103102943A 2013-03-08 2014-01-27 Rotating electrical systems and wind power generation systems TWI516001B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/056397 WO2014136251A1 (ja) 2013-03-08 2013-03-08 回転電機システム及び風力発電システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201507323A TW201507323A (zh) 2015-02-16
TWI516001B true TWI516001B (zh) 2016-01-01

Family

ID=51490809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103102943A TWI516001B (zh) 2013-03-08 2014-01-27 Rotating electrical systems and wind power generation systems

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5908646B2 (zh)
DE (1) DE112013006792T5 (zh)
GB (1) GB2526213B (zh)
TW (1) TWI516001B (zh)
WO (1) WO2014136251A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647708C1 (ru) * 2017-04-17 2018-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Синхронизированная аксиальная двухвходовая генераторная установка
RU2685424C1 (ru) * 2018-08-03 2019-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Стабилизированная двухвходовая ветро-солнечная аксиально-радиальная электрическая машина-генератор
RU2707963C1 (ru) * 2019-06-06 2019-12-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Трехвходовая двухмерная ветро-солнечная аксиально-радиальная электрическая машина-генератор
RU2759598C1 (ru) * 2021-04-01 2021-11-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Стабилизированная трехвходовая аксиально-радиальная электрическая машина-генератор

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5851762A (ja) * 1981-09-24 1983-03-26 Hitachi Ltd ブラシレス充電発電機
JPH01298933A (ja) * 1988-05-25 1989-12-01 Toshiba Corp バルブ水車用可変速発電機
JP5109917B2 (ja) * 2008-10-10 2012-12-26 株式会社デンソー 回転電機

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014136251A1 (ja) 2017-02-09
GB201512808D0 (en) 2015-09-02
WO2014136251A1 (ja) 2014-09-12
JP5908646B2 (ja) 2016-04-26
TW201507323A (zh) 2015-02-16
GB2526213A (en) 2015-11-18
GB2526213B (en) 2020-08-26
DE112013006792T5 (de) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5942393B2 (ja) 回転電機システムまたは風力発電システム。
US20120007459A1 (en) Rotating Electric Machine for Generating a Constant Frequency AC Power Supply from a Variable Speed Primemover
US20150364978A1 (en) Electric Machine
TWI516001B (zh) Rotating electrical systems and wind power generation systems
CN110429776B (zh) 双12脉波双流无刷发电机
CN100369359C (zh) 混合励磁无刷直流起动发电机
JP6424729B2 (ja) 回転電機
CN107317457B (zh) 一种永磁耦合调速电机
JP2013236480A (ja) 誘導型ブラシレス交流励磁システム
JP5913618B2 (ja) 回転電機システム及び風力発電システム
JP6466575B2 (ja) 同期機への励磁電流の供給
CN105743284A (zh) 一种励磁装置及使用其的同步电机
JP5852750B2 (ja) 回転電機システム及び風力発電システム
JP2016010271A (ja) 発電装置
CN209948920U (zh) 双12脉波双流无刷发电机
JP3847740B2 (ja) 発電装置
JP7174991B2 (ja) 自然力発電装置
CN102723739B (zh) 风力发电系统
JP2014045649A (ja) 電気機械、および、電気機械の動作方法
CN107707092B (zh) 一种无刷交流发电机及发电技术
RU2645866C2 (ru) Электромеханическая система приведения в действие и/или генерирования, содержащая электрическую изоляцию между источником электрического напряжения и нагрузкой
RU2688923C1 (ru) Аксиальная многофазная двухвходовая электрическая машина-генератор
JP2011062029A (ja) 発電機
JP5933123B1 (ja) 回転電機システムまたは風力発電システム
KR20220160233A (ko) 발전기의 여자기용 정류장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees