，電力輸出端連接有輸出電纜8并通過(guò)輸出電纜8外接電網(wǎng)9，所述盤(pán)式電機(jī)和輸出電纜8間設(shè)有控制開(kāi)關(guān)5，所述控制信號(hào)采集與反饋單元3的輸入端與盤(pán)式電機(jī)的電力輸出端連接，控制信號(hào)采集與反饋單元3的輸出端與控制單元5的輸入端連接，所述控制單元5的輸出端與控制開(kāi)關(guān)5連接。
[0021]相較于現(xiàn)有的技術(shù)，本發(fā)明通過(guò)在發(fā)電機(jī)軸1上設(shè)置至少兩個(gè)盤(pán)式電機(jī)，根據(jù)外界水流流速或風(fēng)速，通過(guò)控制信號(hào)采集與反饋單元3收集各個(gè)盤(pán)式電機(jī)的輸出電流量，并反饋至控制單元4，控制單元4根據(jù)計(jì)算電流輸出量控制相應(yīng)的控制開(kāi)關(guān)5的開(kāi)閉，從而增加或減少盤(pán)式電機(jī)并入的個(gè)數(shù)，通過(guò)增加或減少并入一個(gè)或多個(gè)相同功率或不同功率的盤(pán)式電機(jī)，從而獲得不同輸出功率的辦法，使得發(fā)電機(jī)成為可變功率發(fā)電機(jī)，讓發(fā)電機(jī)去根據(jù)實(shí)際情況去滿足系統(tǒng)對(duì)輸出功率的要求，從而省去了系統(tǒng)復(fù)雜的監(jiān)視和控制單元，使得發(fā)電機(jī)系統(tǒng)更安全可靠，時(shí)刻處于最佳工作狀態(tài)，具有啟動(dòng)力矩小，自動(dòng)跟蹤適應(yīng)系統(tǒng)所需要的發(fā)電機(jī)功率，額定功率運(yùn)行范圍大，真正意義上實(shí)現(xiàn)了全工況運(yùn)行，極大提高了風(fēng)能利用率，是大力發(fā)展分布式能源的硬件技術(shù)基礎(chǔ)，必將為未來(lái)能源開(kāi)發(fā)拓寬思路，打開(kāi)新的局面。
[0022]具體地，所述定子6包括定子轉(zhuǎn)盤(pán)61，定子轉(zhuǎn)盤(pán)61的兩側(cè)的表面均勻設(shè)置有線圈62，定子轉(zhuǎn)盤(pán)61的中心處設(shè)置有定子軸孔63，定子軸孔63內(nèi)設(shè)有軸承64，所述定子6通過(guò)軸承64設(shè)置在發(fā)電機(jī)軸1上，所述轉(zhuǎn)子7包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71表面均勻設(shè)置有永磁體72，所述永磁體72貫穿于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71上，永磁體72的兩磁級(jí)分別露出于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71的兩端，且位于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71同一側(cè)的永磁體72的磁極交替設(shè)置，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71表面設(shè)有轉(zhuǎn)子軸孔73，轉(zhuǎn)子7通過(guò)轉(zhuǎn)子軸孔73固定設(shè)置在電機(jī)軸上。
[0023]采用上述方案，由于定子6中線圈62分別設(shè)置在定子轉(zhuǎn)盤(pán)61兩側(cè)的表面，轉(zhuǎn)子7中永磁體72貫穿于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71上，則相鄰設(shè)置的盤(pán)式電機(jī)中可共用一轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)71，不需要磁軛并充分利用了轉(zhuǎn)子7磁性，從而使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，體積小且重量輕，效率高。
[0024]具體地，各定子6中各線圈62的輸出串聯(lián)并連接至電力輸出端，或者各定子6中各線圈62的輸出并聯(lián)并連接至電力輸出端。
[0025]具體地，所述永磁體72的數(shù)量與線圈62的數(shù)量對(duì)應(yīng)相同。
[0026]具體地，所述動(dòng)力輸入裝置2為水輪或風(fēng)輪。
[0027]具體地，所述定子6中，線圈62之間的形狀相同或不相同。
[0028]具體地，所述盤(pán)式電機(jī)的功率相同或不相同。
[0029]下面通過(guò)風(fēng)力發(fā)電作為具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]當(dāng)風(fēng)速在某一額定值Va時(shí)，系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤控制，此時(shí)，最大功率Pa和通過(guò)動(dòng)力輸入裝置2風(fēng)輪傳遞給發(fā)電機(jī)軸1的轉(zhuǎn)速ω0剛好符合盤(pán)式電機(jī)Α的額定值，如果Va持續(xù)不變，即風(fēng)速不變，則ωΟ持續(xù)不變，盤(pán)式電機(jī)Α對(duì)外輸出功率將一直為Pa，即P=Pa，盤(pán)式電機(jī)A額定轉(zhuǎn)速ω = ωΟ ;當(dāng)風(fēng)速在額定值以上Vb時(shí)，Pa和ωΟ將在風(fēng)速的作用下逐漸增大為實(shí)際值Pb和ω 1，此時(shí)，Pb>Pa，ω 1>ωΟ。如果控制信號(hào)采集與反饋單元3測(cè)得的盤(pán)式電機(jī)Α的輸出電流比盤(pán)式電機(jī)A的額定輸出電流大40%以上，此時(shí)控制單元4動(dòng)作，控制盤(pán)式電機(jī)B的控制開(kāi)關(guān)5閉合使得盤(pán)式電機(jī)B并入，由于盤(pán)式電機(jī)B的并入，在強(qiáng)磁阻尼作用下ω?原回歸到ωΟ的數(shù)值，外界風(fēng)速為VB時(shí)，總輸出功率P= Pa+Pb，通過(guò)增大額定功率的辦法，起到了吸收增加的風(fēng)能，從而將本電機(jī)組中的單個(gè)盤(pán)式電機(jī)A單元輸出功率維持在額定值；當(dāng)風(fēng)速在額定值在Vn時(shí)，同樣的條件和機(jī)理，并入盤(pán)式電機(jī)N，總輸出為P=Pa+Pb+....+Ρη，如此依此類(lèi)推......反之，如果外界風(fēng)速減小，風(fēng)輪傳入發(fā)電機(jī)軸的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速將小于盤(pán)式電機(jī)Α的額定轉(zhuǎn)速，S卩ω1〈ωΟ。如果控制信號(hào)采集與反饋單元3測(cè)得實(shí)際工作電流比額定電流低70%左右，則控制單元4動(dòng)作，將對(duì)應(yīng)的盤(pán)式電機(jī)的控制開(kāi)關(guān)5打開(kāi)，直到ω = ωΟ的工況。依此類(lèi)推，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)改變額定功率的辦法，吸收了全部的風(fēng)能，也使得發(fā)電機(jī)組始終工作在額定工況下。
[0031]以上實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)軸，所述發(fā)電機(jī)軸的一端連接有動(dòng)力輸入裝置，其特征在于，還包括盤(pán)式電機(jī)、用于收集盤(pán)式電機(jī)輸出電流的控制信號(hào)采集與反饋單元、用于控制盤(pán)式電機(jī)接入電網(wǎng)的控制單元，所述盤(pán)式電機(jī)至少為兩個(gè)，所述盤(pán)式電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子，所述定子、轉(zhuǎn)子交替套接在發(fā)電機(jī)軸上，所述盤(pán)式電機(jī)套設(shè)在發(fā)電機(jī)軸上，盤(pán)式電機(jī)定子設(shè)有電力輸出端，電力輸出端連接有輸出電纜并通過(guò)輸出電纜外接電網(wǎng)，所述盤(pán)式電機(jī)和輸出電纜間設(shè)有控制開(kāi)關(guān)，所述控制信號(hào)采集與反饋單元的輸入端與盤(pán)式電機(jī)的電力輸出端連接，控制信號(hào)采集與反饋單元的輸出端與控制單元的輸入端連接，所述控制單元的輸出端與控制開(kāi)關(guān)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子包括定子轉(zhuǎn)盤(pán)，定子轉(zhuǎn)盤(pán)的兩側(cè)的表面均勻設(shè)置有線圈，定子轉(zhuǎn)盤(pán)的中心處設(shè)置有定子軸孔，定子軸孔內(nèi)設(shè)有軸承，所述定子通過(guò)軸承設(shè)置在發(fā)電機(jī)軸上，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)表面均勻設(shè)置有永磁體，所述永磁體貫穿于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)上，永磁體的兩磁級(jí)分別露出于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)的兩端，且位于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)同一側(cè)的永磁體的磁極交替設(shè)置，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)表面設(shè)有軸孔，轉(zhuǎn)子通過(guò)軸孔固定設(shè)置在電機(jī)軸上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，其特征在于，各定子中各線圈的輸出串聯(lián)并連接至電力輸出端，或者各定子中各線圈的輸出并聯(lián)并連接至電力輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述永磁體的數(shù)量與線圈的數(shù)量對(duì)應(yīng)相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)力輸入裝置為水輪或風(fēng)輪。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述定子中，線圈之間的形狀相同或不相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述盤(pán)式電機(jī)的功率相同或不相同。
【專(zhuān)利摘要】一種變功率盤(pán)式發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)軸，發(fā)電機(jī)軸的一端連接有動(dòng)力輸入裝置，還包括盤(pán)式電機(jī)、控制信號(hào)采集與反饋單元、控制單元，所述盤(pán)式電機(jī)至少為兩個(gè)，所述盤(pán)式電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子，所述定子、轉(zhuǎn)子交替套接在發(fā)電機(jī)軸上，所述盤(pán)式電機(jī)套設(shè)在發(fā)電機(jī)軸上，盤(pán)式電機(jī)定子設(shè)有電力輸出端，電力輸出端連接有輸出電纜并通過(guò)輸出電纜外接電網(wǎng)，所述盤(pán)式電機(jī)和輸出電纜間設(shè)有控制開(kāi)關(guān)，所述控制信號(hào)采集與反饋單元的輸入端與盤(pán)式電機(jī)的電力輸出端連接，控制信號(hào)采集與反饋單元的輸出端與控制單元的輸入端連接，所述控制單元的輸出端與控制開(kāi)關(guān)連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有穩(wěn)定輸出電壓并可根據(jù)外部條件變化適時(shí)自動(dòng)改變輸出功率。
【IPC分類(lèi)】H02K16/00, H02K7/18, H02K1/27, H02K11/30
【公開(kāi)號(hào)】CN105406668
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510980229
【發(fā)明人】耿天侃
【申請(qǐng)人】耿天侃
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日