本成果為磁場調制型磁力聯軸器,其結構主要由永磁轉子、磁調制環和銅轉子構成,同時應用了磁場調制效應和電磁感應原理。當磁場調制型磁力聯軸器應用于風力發電機系統時,銅轉子和同步發電機轉子同軸旋轉,具有恒定的高轉速,永磁轉子與風葉同軸旋轉,具有變化的低轉速。波動的低速永磁轉子產生的磁場經過調制環產生一個波動的高速調制磁場,并在銅轉子上感應出渦流,銅環上的渦流感應出的磁場可始終與調制磁場保持同步旋轉,因此,永磁轉子和銅轉子之間能產生穩定不變的轉矩,即通過所提出的磁場調制型磁力聯軸器,風力發電機可以從變化的風能中持續穩定的輸出電能。
圖1 磁場調制型磁力聯軸器結構示意圖
圖2 應用了磁場調制型磁力聯軸器的風力發電機系統示意圖
技術優勢
1.相比通過機械齒輪箱與變頻器實現升速恒頻的風力發電系統,磁場調制型磁力聯軸器無需潤滑、自帶軟啟動、過載保護和可靠性高等優點,同時省去了大容量變頻器,極大程度節約了風力發電系統的成本。
2.現有的磁力齒輪,只適用于變比恒定的傳動,如果速比不斷變化,則無法穩定地傳遞功率和轉矩;而現有的異步磁力聯軸器,雖可以實現“變速”到“恒速”的穩定傳動,但僅在變速比接近1的情況下具有較高的效率,起不到變速齒輪的作用。所提出的磁場調制型磁力聯軸器,可以在變速比不斷變化的情況下,仍平穩地傳遞功率和轉矩,并維持較高的傳動效率。同時,通過合理選擇此裝置各部分的結構尺寸,本變速裝置能達到較高的轉矩密度,具有較大的轉矩傳遞能力。
性能指標
主要性能指標對比如下表:
已有樣品/樣機。
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