变速风力发电机的一种新型的功率分配传动装置[外文翻译].rar

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变速风力发电机的一种新型的功率分配传动装置
Xueyong Zhao , Peter Maißer
Institute of Mechatronics at the Chemnitz University of Technology, Reichenhainer Strasse 88, 09126 Chemnitz, Germany

摘要
在本文中陈述了变速风力涡轮机的一种新型的电控的功率分配传动装置。变速风力发电机有很多优势，主要是它可以提高来自风中的能量产量，减轻机电传动装置中的最大负载，并且具有较长的寿命，同时，它提供了储存短时的处于转子中的风力能量波动的可能性，其中在转子中旋转的物体用于储存动能，因此变速风力涡轮机在风力产业被广泛的应用。在这项工作中，在行星传动的基础上，变速风力涡轮机的一种新型的传动装置被提出了。这种新的传动装置由转子、三推杆行星齿轮组、发电机及伺服电动机组成。转子和行星齿轮传动中的行星齿轮架相啮合，发电机通过调整齿轮副与齿圈相连，而伺服电机则是固定在太阳轮上。通过控制电磁转矩或伺服电动机的转速，转子的变速运转和发电机的恒速运转得以实现， 因此，发电机可以直接和电网相连。在额定转速上，约有80 ％的转子功率直接通过发电机进入电网，另外20 ％通过伺服电机和一个小的电力系统进入电网。因此，传统的风力涡轮机中的缺点，例如：电力电子系统的高价格、过多的功率损耗、 来自电网的强烈的反作用和在传动装置中较大的冲击，将可以避免的。

关键词:风轮机;新型传动装置；功率分配传动

1 引言
在世界上可变风力涡轮机被广泛用于可再生能源技术中。这是因为，从经济和技术的角度来看，他们有许多优点[1] ，例如：他们可以增加来自风的能源产量，存储转子中短时的能量波动，使电力输出变得稳定，减轻在机电传动装置中的负载峰值，因此，实现了长久的使用寿命。为了实现变速操作，按照常规，一个整流直流环节变频器被用来协调发电机的可变转速与电网的恒定频率[2]。然而， 这种方法有一些缺点，例如：整流直流环节变频器硬件在商业市场上是非常昂贵的，特别是对于大型风力涡轮机，为了实现整流和反转要产生10-15％的电力损失，同时，还有来自电网的强烈的反作用。