具有多相高温超导发电机的风力涡轮机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103887812103887812A(43)申请公布日2014.06.25(21)申请号201310626358.0H02K7/18(2006.01)(22)申请日2013.11.29F03D7/00(2006.01)(30)优先权数据PA2012708212012.12.21DK(71)申请人远景能源（江苏）有限公司地址214443江苏省无锡市江阴市申港街道申庄路3号(72)发明人彼得·拉斯姆森(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人李德魁(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书10页说明书10页附图6页附图6页(54)发明名称具有多相高温超导发电机的风力涡轮机(57)摘要具有多相高温超导发电机的风力涡轮机。本发明涉及一种风力涡轮机，其具有塔架，在顶塔架端设置机舱，带有若干片叶片的转子轮毂通过转轴安装至机舱。发电机在机舱内，当转子旋转时，超导转子线圈在定子线圈处产生电流，定子线圈至少为四相。若干转换器模块将来自发电机的电力转换成匹配电网的电力。转换器模块的发电机端包括若干个等于发电机相数的整流电路，而电网端包括若干个等于电网相数的反相电路。相对发电机的标称电磁转矩，电磁制动转矩的瞬时值降低。因为转换器切换频率上升，电磁转矩波动也降低。当其中一个转换器模块出现故障时，会减小传动系统的机械应力。本发明还涉及运行这种风力涡轮机的方法，故障转换器模块会被选择性地切断，风力涡轮机再次投入低运行水平的状态。CN103887812ACN103872ACN103887812A权利要求书1/2页1.一种风力涡轮机（1），包括：‐风力涡轮机塔架（2），所述塔架具有顶部和底部；‐机舱（3），所述机舱设置在风力涡轮机塔架（2）的顶部；‐转子轮毂（4），所述转子轮毂可转动地安装至机舱（3）；‐一片或多片风力涡轮机叶片（5），所述风力涡轮机叶片安装在转子轮毂（4）上，其中风力涡轮机叶片（5）确定旋转平面；‐轴（12），所述轴联接至所述转子轮毂（4）；‐发电机（10），所述发电机联接至所述轴（12），其中所述发电机（10）包括转子（16），所述转子相对定子（15）可旋转地设置，其中所述转子（16）包括至少一个超导转子线圈，以及所述定子（15）包括至少一个超导定子线圈，其中当转子（16）旋转时，所述超导转子线圈和所述定子线圈具有相互作用的磁场以引起所述定子线圈的电流；以及‐至少一个转换器（13），所述转换器电联接至所述发电机（10），其中所述转换器（10）包括电网端（20）和发电机端（19），所述电网端电连接至发电机端（19），所述电网端（20）用于电联接至具有预设电网代码的电网（11），以及所述发电机端（19）用于电联接至所述发电机（10），其中所述转换器（13）用于转换发电机（10）的输出电力，使得所述输出电力匹配所述电网（11）的电力；其中，设置发电机（10）的定子线圈以形成两组或多组定子线圈（26、27、38），以减小相对于发电机（10）标称电磁转矩的瞬时电磁制动转矩，其中每一组定子线圈（26、27、38）形成预设的相数；其特征在于：所述转换器（13’）包括两个或多个转换器模块（29、30、39），每个所述模块包括发电机端（31、32、40）和电网端（33、34、41），其中每个模块（29、30、39）的发电机端（31、32、40）包括若干个整流电路，所述整流电路电联接至设置在发电机（10’、10”）内的其中一组定子线圈（26、27、38）。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述转换器（13）电联接至至少一个控制器，所述控制器用于控制转换器（13）的运行，其中所述控制器包括至少一个副控制器，所述副控制器电联接至转换器（13）并用于控制转换器（13）的至少一端（19、20）。3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述控制器电联接至切换装置，所述切换装置电联接至每个转换器模块（29、30、39），且其中所述控制器控制切换装置的运行。4.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，设置其中一组所述定子线圈（26、27、38），使其形成多相联接（23），所述多相联接电联接至设置在转换器模块（13）的其中一个发电机端（31、32、40）的整流电路。5.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述定子（15）包括若干条槽（43），所述定子线圈（44）设置在所述槽（43）中，且其中所述线圈（44）设置在至少两层（45a、45b）。6.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，直流电链路（21）电联接至转换器（13）内发电机输出口（19）与电网输入口（20）。