专利名称：无刷双馈风力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于风力发电系统，具体涉及具有混合转子结构的无刷双馈风力发电 机的直接转矩控制系统。
背景技术：
近年来，无刷双馈发电机以其自身的优势在变速恒频风力发电领域中得到了国内 外学者的广泛关注。但是，由于无刷双馈发电机的定子具有两套极数不同的绕组，其内部 磁场关系要比常规感应发电机复杂很多，因此如何对其进行有效控制已成为变速恒频无刷 双馈风力发电领域中亟待解决的难点和热点问题，尤其是风力发电机组控制的核心问题之 一——最大功率跟踪问题，以提高风力发电效率。目前，国内外学者对无刷双馈风力发电机 的功率控制研究主要集中在采用功率绕组磁场定向矢量控制方法对发电机的有功功率和 无功功率进行解耦，通过独立控制有功功率和无功功率来实现最大功率跟踪。但是，矢量控 制需要进行坐标变换，计算量大，且易受发电机参数变化的影响，这大大降低了系统的鲁棒 性。
发明内容本实用新型针对具有混合转子结构的无刷双馈发电机，提供了 一种基于无速度传 感器直接转矩控制的励磁系统，增强系统的鲁棒性，使无刷双馈风力发电机更适用于恶劣 的风场环境，且具有良好的最大功率跟踪响应能力。本实用新型的技术方案为无刷双馈风力发电机，包括定子和转子，其特征在于定子上嵌放两套绕组，即功 率绕组和控制绕组，极对数分别为/7p和/7。；转子为混合转子，位于定子内部；在混合转子上 有/7p + /7。个凸极，在每个凸极上沿转轴的轴向有多个缝隙，导线和隔磁材料嵌放在凸极的 相邻缝隙内，且凸极相邻缝隙内的导线端部短接，构成同心式线圈。定子槽数为72槽。定子功率绕组和控制绕组的极数分别为12极和8极，且均为双层短距绕组，即一 个槽内嵌了四层绕组，功率绕组在顶部，控制绕组在底部。定子的气隙为0. 5mm。凸极相邻缝隙内的隔磁材料层数为1、层。本实用新型公开的无刷双馈风力发电机采用传统磁阻和笼型转子相结合的混合 转子新型结构，比传统磁阻转子和笼型转子具有更优异的性能。励磁控制方式采用直接转 矩控制策略，并结合无速度传感器控制技术，使无刷双馈风力发电机更适用于恶劣的风场 环境，且具有良好的最大功率跟踪响应能力。
图1为无刷双馈风力发电系统的结构示意图；图2为无速度传感器直接转矩控制系统的原理示意图；控制绕组的电压和磁链方程
权利要求1.无刷双馈风力发电机，包括定子和转子，其特征在于定子上嵌放两套绕组，即功率 绕组和控制绕组，极对数分别为/7P和/7。；转子为混合转子，位于定子内部；在混合转子上有 Pp + /7。个凸极，在每个凸极上沿转轴的轴向有多个缝隙，导线和隔磁材料嵌放在凸极的相 邻缝隙内，且凸极相邻缝隙内的导线端部短接，构成同心式线圈。
2.根据权利要求1所述无刷双馈风力发电机，其特征在于定子槽数为72槽。
3.根据权利要求1所述无刷双馈风力发电机，其特征在于定子功率绕组和控制绕组 的极数分别为12极和8极，且均为双层短距绕组，即一个槽内嵌了四层绕组，功率绕组在顶 部，控制绕组在底部。
4.根据权利要求1所述无刷双馈风力发电机，其特征在于定子的气隙为0.5mm。
5.根据权利要求1所述无刷双馈风力发电机，其特征在于凸极相邻缝隙内的隔磁材 料层数为Γ4层。
专利摘要无刷双馈风力发电机，定子上的功率绕组和控制绕组的极对数为pp和pc；混合转子位于定子内，有pp+pc个凸极，每个凸极上有多个缝隙，导线置于缝隙内，相邻缝隙内导线端部短接构成同心式线圈。本实用新型公开的无刷双馈风力发电机采用传统磁阻和笼型转子相结合的混合转子新型结构，比传统磁阻转子和笼型转子具有更优异的性能。励磁控制方式采用直接转矩控制策略，并结合无速度传感器控制技术，使无刷双馈风力发电机更适用于恶劣的风场环境，且具有良好的最大功率跟踪响应能力。
文档编号H02P21/13GK201877916SQ20102061595
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月21日 优先权日2010年11月21日
发明者张凤阁, 李贺, 杨群, 王秀平, 金石 申请人:沈阳工业大学