专利名称：风力发电机转子电气故障产生的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种风力发电机转子电气故障产生的方法及装置，特别是涉及一种双馈风力发电机转子电气故障产生的方法及装置。
背景技术：
据世界风能协会的统计数据显示，2001年至2011年期间，全球风能装机容量保持每三年翻番的速度。截止到2011年底，全球有75个国家有商业运行的风机，新增装机容量达到创纪录的42吉瓦，全球风力发电总装机容量达到239吉瓦，足够满足全球3%电力需求。风能在我国的发展更是令世人瞩目。据统计，2011年我国(不包括台湾地区)风电装机容量18GW，占当年世界新增装机容量的42%，连续第三年增量居世界首位，截止2011年底，我国风电装机总量为63GW，连续两年位居世界第一。本世纪初，我国风电产业只有几个示范项目，自2006年I月I日《可再生能源法》正式实施以来，我国风电行业进入跨越式发展阶段，到2009年，我国风电装机容量连续4年增速超过100%。我国的风力发电机组最初完全依靠进口，国内风电制造企业经过快速发展，到2011年，已有四家国内整机制造企业进入世界前十强，七家国内企业进入世界前十五强，国产风力发电机组产量占世界总量2/5强，国内市场占有92. 3%的份额。目前全世界商业运行的风电机组主要为双馈型风力发电机组，根据国内外不同研究机构统计数据，双馈机组最容易产生故障的部件之一是发电机。风力发电机组的发电机是把机械能转化为电能的部件，通过转子的旋转运动，利用电磁转化原理产生电能。双馈风力发电机转子绕组具有可调节频率的三相电源激励，当转子三相绕组的内阻不一致时，会产生不平衡电流，导致三相电气不平衡故障产生。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明之目的在于提供一种风力发电机电气故障产生的方法及装置，其能够在不损坏转子的前提下真实产生双馈风力发电机电气不平衡故障，能够使双馈发电机在正常运行条件和上述故障运行条件之间随意切换。为达上述及其它目的，本发明提供了一种风力发电机转子电气故障产生装置，该风力发电机具有可调节频率的三相电源激励，其中一相由若干线圈组成，所有线圈采用并联的连接方式，部分或所有并联的线圈中的每一个都单独外接一个通断控制装置，该通断控制装置被引到转子外部。进一步地，该通断控制装置为开关。进一步地，该风力发电机为双馈型风力发电机。为达到上述及其他目的，本发明还提供一种风力发电机转子电气故障产生方法，包括如下步骤步骤一，将转子三相绕组的一相中的部分或所有并联线圈中的每一个单独外接一通断控制装置；以及 步骤二，打开一个或者多个开关，使该相绕组阻值发生变化，产生发电机转子三相电气不平衡故障。进一步地，该通断控制装置为开关。进一步地，该风力发电机为双馈型风力发电机。进一步地，当所有开关都闭合，发电机转子三相绕组阻值一致，双馈发电机运行在正常工作状态。与现有技术相比，本发明一种风力发电机转子电气故障产生的方法及装置通过将转子三相绕组的一相的线圈连接开关至转子外部，通过开关的通断控制双馈型风力发电机产生电气不平衡故障，实现了在不损坏转子的前提下真实产生双馈风力发电机电气不平衡故障，同时本发明能够使双馈发电机在正常运行条件和上述故障运行条件之间随意切换。
图1为本发明一种风力发电机转子电气故障产生装置的系统结构图；图2为本发明一种风力发电机转子电气故障产生方法的步骤流程图。
具体实施例方式以下通过特定的具体实例并结合
本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。图1为本发明一种风力发电机转子电气故障产生装置的系统结构图。在本发明较佳实施例中，该风力发电机为双馈型风力发电机。如图1所示，本发明一种风力发电机转子电气故障产生装置，其转子绕组具有可调节频率的三相电源激励，其中一相由若干线圈(内阻为Rul. · · Run)组成(另外两相也分别由若干线圈组成，如内阻为Rvl. · · Rvn, Rwl. · · RJ，所有线圈采用并联的连接方式，部分或所有并联的线圈中的每一个都单独外接一个通断控制装置(Kul... KJ，每个通断控制装置由导线引到转子外部，通过接通或者断开该通断控制装置实现该相绕组阻值的变化开关，在本发明较佳实施例中，该通断控制装置为开关。当某个开关打开，此开关对应的线圈断路，不连接到该相电路中，因此改变了该相电路的阻值，电流大小发生了变化，产生了电气不平衡故障。当打开的开关数量发生变化，该相电路的阻值也在相应的发生变化。当所有开关都闭合，发电机转子三相绕组阻值一致，双馈发电机运行在正常工况，当有一个或者多个开关打开，该相绕组阻值发生变化，产生双馈发电机转子三相电气不平衡故障，双馈发电机处于不正常工作状态，打开的开关越多，转子三相电气不平衡越严重。当所有开关均打开，双馈发电机产生转子缺相故障。当所有开关都合上，双馈发电机恢复正常工作状态。图2为本发明一种风力发电机转子电气故障产生方法的步骤流程图。在本发明较佳实施例中，该风力发电机为双馈型风力发电机。如图2所示，本发明一种风力发电机转子电气故障产生方法，包括如下步骤步骤201，转子三相绕组的一相由若干线圈组成，所有线圈采用并联的连接方式，将部分或所有并联的线圈都单独外接一个通断控制装置，该通断控制装置由导线引到转子外部，通过接通或者断开该通断控制装置实现该相绕组阻值的变化开关，在本发明较佳实施例中，该通断控制装置为开关；步骤202，打开一个或者多个开关，使该相绕组阻值发生变化，产生双馈发电机转子三相电气不平衡故障。当某个开关打开时，此开关对应的线圈断路，不连接到该相电路中，因此改变了该相电路的阻值，电流大小发生了变化，产生了电气不平衡故障。打开的开关越多，转子三相电气不平衡越严重。当所有开关均打开，双馈发电机产生转子缺相故障。当然，当所有开关都闭合，发电机转子三相绕组阻值一致，双馈发电机运行在正常工作状态，也就是说，双馈发电机可以在正常运行条件和电气不平衡故障运行条件之间随意切换。综上所述，本发明一种风力发电机转子电气故障产生的方法及装置通过将转子三相绕组的一相的线圈连接开关至转子外部，通过开关的通断控制双馈型风力发电机产生电气不平衡故障，实现了在不损坏转子的前提下真实产生双馈风力发电机电气不平衡故障，同时本发明能够使双馈发电机在正常运行条件和电气不平衡故障运行条件之间随意切换。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求
1.一种风力发电机转子电气故障产生装置，该风力发电机具有可调节频率的三相电源激励，其特征在于其中一相由若干线圈组成，所有线圈采用并联的连接方式，部分或所有并联的线圈中的每一个都单独外接一个通断控制装置，该通断控制装置被引到转子外部。
2.如权利要求1所述的一种风力发电机转子电气故障产生装置，其特征在于该通断控制装置为开关。
3.如权利要求1所述的一种风力发电机转子电气故障产生装置，其特征在于该风力发电机为双馈型风力发电机。
4.一种风力发电机转子电气故障产生方法，包括如下步骤步骤一，将转子三相绕组的一相中的部分或所有并联线圈中的每一个单独外接一通断控制装置；以及步骤二，打开一个或者多个开关，使该相绕组阻值发生变化，产生发电机转子三相电气不平衡故障。
5.如权利要求4所述的一种风力发电机转子电气故障产生方法，其特征在于该通断控制装置为开关。
6.如权利要求4所述的一种风力发电机转子电气故障产生方法,其特征在于该风力发电机为双馈型风力发电机。
7.如权利要求5所述的一种风力发电机转子电气故障产生方法，其特征在于当所有开关都闭合，发电机转子三相绕组阻值一致，双馈发电机运行在正常工作状态。
全文摘要
本发明公开了一种风力发电机转子电气故障产生的方法及装置，该风力发电机具有可调节频率的三相电源激励，其中一相由若干线圈组成，所有线圈采用并联的连接方式，部分或所有并联的线圈中的每一个都单独外接一个通断控制装置，该通断控制装置被引到转子外部，本发明能够在不损坏转子的前提下真实产生双馈风力发电机电气不平衡故障，并能够使双馈发电机在正常运行条件和上述故障运行条件之间随意切换。
文档编号H02P9/16GK103051266SQ201310020140
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者谢源, 汪永梅 申请人:上海电机学院