專利名稱：：發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及發(fā)電機，更特別地涉及無刷雙饋發(fā)電機。我們所描述的這項技術(shù)對于風力渦輪發(fā)電機是特別有用的，但是其應用并不限于這個領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：利用風力發(fā)電是一種已經(jīng)證實的不釋放二氧化碳獲取能量的方法。風力渦輪機涵蓋了從具有幾兆瓦的峰值輸出的大型機器到專用于家用的小型機器。對于家用來說，至少部分受葉片可用尺寸的限制，最大輸出功率為1至2kw，在多數(shù)設(shè)計中該最大值產(chǎn)生在風速為大約30mph時。當風速變化時，平均輸出會更小。一些發(fā)電機用于對電池充電，這種系統(tǒng)例如應用于船艇。這種方法是面向獨立電力系統(tǒng)的，不需要向電源(mains)供給功率。然而，向電源供給功率的小型渦輪機的使用越來越受到關(guān)注，其用于減少從電源抽取的功率甚至向供電公司回饋功率。這種應用的一個例子是被設(shè)計用于向單相位家用電源供電的“Windsave”(RTM)產(chǎn)品。關(guān)稅制度在發(fā)展以獎勵那些向電網(wǎng)提供電能例如綠色能量的消費者。發(fā)電機是風力渦輪機的一個關(guān)鍵部件。對于最大2kW的中速運轉(zhuǎn)的風力渦輪機來說，通常的選擇是具有永磁體轉(zhuǎn)子的ac機，其具有健壯性和緊湊性的優(yōu)點，但是也具有包括成本在內(nèi)的多個缺點。該發(fā)電機的輸出是可變的電壓和可變的頻率，二者都與葉片轉(zhuǎn)速成比例增長，當這些機器更緊湊時，多數(shù)發(fā)電機將產(chǎn)生三相輸出。有時可能制造以恒定速度運轉(zhuǎn)的風力渦輪機，其獲得可用功率的能力較差，實踐中使用可變速度來獲得可接受的性能。然而，預期輸出是固定的頻率和電壓以輸入到電源，在許多國家需要單相輸出。使用功率電子設(shè)備可以實現(xiàn)電壓和頻率轉(zhuǎn)換，并且在多種可能方式中的兩種是無控制的三相整流器或受控三相整流器，其后接一單項逆變器；使用受控整流器將獲得更好的性能。此外，該電子電路被設(shè)計成具有峰值輸出功率以避免故障，但是這將導致該電路的性能在大多數(shù)時間內(nèi)被低效利用。其結(jié)果是得到了一個較長回報周期甚至沒有回報的相對昂貴的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的例子是包括(WindyBoyRTM)的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。還存在與電源功率供給相關(guān)的其他因素。目前的規(guī)范有一個2.5kff的閾值，高于該水平的話將適用應用更復雜的規(guī)定。然而，即使在2.5kff以下也具有嚴格的規(guī)管要求。在英國的一種規(guī)定形式是G83要求，其要求在電源故障事件中，風力渦輪機必須停止供電，這被稱為反孤單要求求。此外，大多數(shù)地區(qū)都要求任何可接近部分都應當被電絕緣。在大多數(shù)大型風力渦輪機中采用了一種不同的發(fā)電原理?？勺兯俨僮鞅徊捎靡员阍谒酗L速范圍內(nèi)都能獲得滿意的性能。一種可能是使用大型單相永磁機，但是其會產(chǎn)生可變的頻率和電壓輸出。在應用到小型渦輪機上時得到了同樣的結(jié)果，也就是說該輸出必須被電子轉(zhuǎn)換為固定的電壓和頻率。特別地，轉(zhuǎn)換大量功率的需求是代價昂貴的。因此，替代的方法被發(fā)展出來。最常用的是采用具有雙饋的繞線轉(zhuǎn)子感應電機。該電機的定子被直接連接到三相電源，并且該定子線圈是標準的。該電機的轉(zhuǎn)子也是由三相線圈繞線，并且通過集電環(huán)連接它們。使用電子功率轉(zhuǎn)換電路將該轉(zhuǎn)子鏈接到電網(wǎng)——轉(zhuǎn)換器將可變電壓和頻率施加到該轉(zhuǎn)子并且能夠向該轉(zhuǎn)子供給功率或者從該轉(zhuǎn)子向電網(wǎng)回送功率。該電機以一種同步模式工作，其中該電網(wǎng)頻率(即定子頻率)、轉(zhuǎn)子頻率和電機軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系是固定的。該關(guān)系在現(xiàn)有技術(shù)中被充分評述。進一步的考慮是，流入或流出該轉(zhuǎn)子的功率、在電機同步速度以下向內(nèi)流動和在同步速度以上向外流動的功率，與相對于同步速度的偏差成比例增加。例如，如果該感應發(fā)電機是4極電機，則同步速度是1500rpm。如果該速度增加到1650rpm，增長了10%，則從轉(zhuǎn)子輸出的功率是從定子直接供給的功率的10%。實際上，由于發(fā)生損耗而使得這種簡單關(guān)系復雜化，當設(shè)置轉(zhuǎn)換器和電機線圈的尺寸時必須考慮電抗功率(VArs)流的效應。然而，轉(zhuǎn)換器的額定值可以是由渦輪機所產(chǎn)生總功率的適當?shù)囊恍〔糠?。雙饋繞線轉(zhuǎn)子感應發(fā)電機的使用足以使得它們成為大多數(shù)風力渦輪機的系統(tǒng)選擇。在大型風力渦輪機中，使用變速箱來將葉片處的軸轉(zhuǎn)速例如從50rpm典型地增加到100到1500rpm，以允許使用4極或6極發(fā)電機。這些都是相對緊湊的機器。然而，其一個主要缺點是需要電刷裝置的存在，因為需要維護費用特別是劇烈偏移(acuteoffshore)，并且電刷裝置是該機器的一個昂貴的部件，也增加了其尺寸。近年來，無刷雙饋發(fā)電機(BDFMs)受到越來越多的關(guān)注，因為正如其名稱所示，它們不需要電刷。在這些機器中有多個定子線圈，其中一個直接連接到固定頻率電源，另一個被供給來自雙向功率轉(zhuǎn)換器的可變頻率和電壓，與雙饋感應發(fā)電機的情況相同。并且，這些機器也是在同步模式下運轉(zhuǎn)，兩個轉(zhuǎn)子頻率和軸速具有固定關(guān)系。通過改變應用到第二定子的頻率可以實現(xiàn)速度變化。供給可變頻率定子線圈的轉(zhuǎn)換器的功率額定值只需要是該發(fā)電機預期功率輸出的一部分，從而獲得了實際的經(jīng)濟效益。BDFM，特別地為單框架(singleframe)BDFM，具有不同極數(shù)的兩個定子線圈；替代地，可以使用雙定子結(jié)構(gòu)。該極數(shù)被選擇為使得在它們之間沒有直接耦合，該轉(zhuǎn)子與兩個定子場耦合。該定子線圈中的一個集功率線圈Op1極)連接到具有固定電壓和頻率的電網(wǎng)，另一個即控制線圈(22極)被具有可變電壓和可變頻率的頻率轉(zhuǎn)換器供電。驅(qū)動該控制線圈的頻率取決于轉(zhuǎn)子速度，并且被調(diào)節(jié)為使得該功率線圈輸出的頻率與電網(wǎng)輸出的頻率匹配，從而實現(xiàn)同步工作。有三種原理類型的無刷雙饋發(fā)電機，即無刷雙饋感應發(fā)電機(BDre)、無刷雙饋磁阻發(fā)電機(BDFRG)(其具有磁阻型轉(zhuǎn)子)和無刷雙饋雙定子感應發(fā)電機(BDFTSIG)。典型地，在BDR；中，操作通過在轉(zhuǎn)子條中流動的電流實現(xiàn)，這不是BDFRG的情況(其中轉(zhuǎn)子具有凸極)。在BDR；和BDFRG中，兩個定子線圈通常都是在單個框架中，一般是在相同的槽中，而BDFTSIG具有雙框架和位于共同軸上的兩個轉(zhuǎn)子。關(guān)于雙饋機的詳細分類和比較可以參考B.HopfenspergerandD.J.Atkinson,"Doubly-feda.c.machines!classificationandcomparison，，inProc.9th.EuropeanConf.PowerElectronicsandApplications，August2001，并且這里通過引用而結(jié)合該文獻的內(nèi)容于此。稍后我們描述的技術(shù)可以應用到所有三種BDFM上，但是它們對無刷雙饋感應發(fā)電機(BDre)特別有用。發(fā)明人之一已經(jīng)發(fā)表了關(guān)于BDFM設(shè)計的一些論文，其可以被參考作為背景信息。這些論文包括P.C.Roberts,R.A.McMahon,P.J.Tavner,J.Μ.MaciejowskiandΤ.J.Flack.EquivalentcircuitfortheBrushlessDoubly-FedMachine(BDFM)includingparameterestimation.InProc.IEEB-Elec.PowerApp.,vol.152，Issue4，pp932_942，July2005；R.A.McMahon,P.C.Roberts，P.J.Tavner,andX.Wang.PerformanceofBDFMasageneratorandmotorProc.IEEB-Elec.PowerApp.，vol.153，Issue2，pp289_299，March2006；P.C.Roberts,T.J.Flack,J.M.Maciejowski,andR.A.McMahon.Twostabilisingcontrolstrategiesforthebrushlessdoubly-fedmachine(BDFM).InInt.Conf.PowerElectronics，MachinesandDrives,pages341—346.IEE，April2002；Ε.Abdi-Jalebi，P.C.Roberts，andR.A.McMahon.Real-timerotorbarcurrentmeasurementusingarogowskicoiltransmittedusingwirelesstechnology.In18thIntl.PowerSystemsConf.(PSC2003)，Iran，volume5，pages1-9，October2003；P.C.Roberts,E.Abdi-Jalebi,R.A.McMahon,andT.J.Flack.Real-timerotorbarcurrentmeasurementsusingbluetoothtechnologyforabrushlessdoubly-fedmachine(bdfm).InInt.Conf.PowerElectronics,MachinesandDrives,volume1,pages120-125.IEE,March2004；P.C.Roberts,R.A.McMahon,P.J.Tavner,J.M.Maciejowski,T.J.Flack,andX.Wang.PerformanceofRotorsfortheBrushlessDoubly-fed(induction)Machine(BDFM).InProc.16thInt.Conf.ElectricalMachines(ICEM),5th-8thSeptember2004，Cracow,Poland；P.C.Roberts，J.M.Maciejowski，R.A.McMahon,T.J.Flack.AsimplerotorcurrentobserverwithanarbitraryrateofconvergencefortheBrushlessDoubly-Fed(Induction)Machine(BDFM).InProc.Proc.IEEEJointCCA，ISIC，CACSD，September2-42004，Taipai；X.Wang,P.C.RobertsandR.A.McMahon.StudiesofinverterratingsofBDFMadjustabledriveorgeneratorsystemsProc.IEEEConf.PowerElectronicsandDriveSystems(PEDS)2005,KualaLumpur,Malaysia28thNov-IstDec2005；X.Wang,P.C.RobertsandR.A.McMahon.OptimisationofBDFMStatorDesignUsinganEquivalentCircuitModelandaSearchMethodProc.Int.Conf.PowerElectronics，MachinesandDrives(PEMD)，vol.1，pp.606-610，ClontarfCastle，Dublin,Ireland,4th-6thApril2006；R.A.McMahon,X.Wang,E.Abdi-Jalebi,PJ.Tavner,P.C.RobertsandM.JagielaTheBDFMasaGeneratorinWindTurbinesInt.Conf.PowerElectronicsandMotionControlConference(EPE-PEMC)，Portoroz,Solvenia，30thAugust-1stSeptember2006；P.J.Tavner,R.A.McMahon,P.C.Roberts,E.Abdi-Jalebi,X.Wang,M.Jagiela,T·ChickRotor&DesignPerformanceforaBDFM.hiProc.17thInt.Conf.ElectricalMachines(ICEM)，2nd_5thSeptember2006，Chania，Crete，Greecepaperno.439；andD.Feng，P.Roberts，R.McMahonControlStudyonStartingofBDFM.InProc.41stInternationalUniversitiesPowerEngineeringConference(UPEC)2006，6th_8thSeptember2006，NorthumbriaUniversity,NewcastleuponTyne,UK.關(guān)于BDFG之外的無刷雙饋發(fā)電機的更多背景信息可以參看W02005/046044；W001/91279；W000/48295；SemanSetal，“PerformanceStudyofaDoublyFedWind-PowerInductionGeneratorunderNetworkDisturbances，，，published2005，IEEE；BasicDetal,“TransientPerformanceStudyofaBrushlessDoublyFedTwinStatorInductionGenerator，，，published2003，IEEE；DuroBasicetal,“ModellingandSteady-StatePerformanceAnalysisofaBrushlessDoublyFedTwinStatorInductionGenerator，，。M白勺11胃>|、胃“Ashortreviewofmodelsforgrid-connecteddoubly-fedvariablespeedwindturbines，，，M·Hokkanen，H.J.Salminen，T.Vekara0W003/(^6121中記載了用于雙饋感應發(fā)電機的場定向控制技術(shù)。更多的
背景技術(shù)：
可以參考US5029288和W02008/150907以及US2004/217、US2003/0052643、US2001/0006335、US6850033、W02006/017306和W003/026121。OregonStateUniversity在1980年代做了BDre設(shè)計和操作方面的研究，發(fā)明人知道該研究得到了5項專利US4994684,US5028804,US5083077,US5239251和US5798631。然而，盡管有了該研究，在獲得適于商業(yè)應用的設(shè)計方面仍然存在問題。因此需要對無刷雙饋發(fā)電機進行進一步的發(fā)展。發(fā)明概述1.功率控制泛泛地說，我們將描述一種在BDFM的控制定子線圈中故意消耗功率的技術(shù)，其中以高于該發(fā)電機固有速度的速度過激勵該線圈。這一技術(shù)提供了預料不到的優(yōu)點。因而根據(jù)本發(fā)明，提供了一種無刷雙饋發(fā)電機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該發(fā)電機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋發(fā)電機、耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器和耦合到所述控制器的傳感器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子，所述傳感器被配置成檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)；功率定子線圈，用于從該發(fā)電機向所述ac電源功率供給線連接提供ac電源；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈；其中所述控制器被配置成向所述控制定子線圈提供可變頻率驅(qū)動，其中所述無刷雙饋發(fā)電機具有所述轉(zhuǎn)子的固定轉(zhuǎn)速，在該轉(zhuǎn)速時所述驅(qū)動的頻率為零；并且其中所述控制器被配置成，當所述轉(zhuǎn)子的速度低于所述固有轉(zhuǎn)速時從所述ac電源功率供給線獲取功率以驅(qū)動所述控制定子線圈，以及當所述轉(zhuǎn)子的速度高于所述固有轉(zhuǎn)速時通過所述控制定子線圈消耗功率，從而使得當所述轉(zhuǎn)子的速度高于所述固有轉(zhuǎn)速時所述發(fā)電機消耗過多的能量，以通過降低所述發(fā)電機在高于所述固有轉(zhuǎn)速時的效率而使得功率從所述ac電源功率供給線向所述控制定子線圈基本單向流動。之前關(guān)于制造用于風力渦輪機的無刷雙饋發(fā)電機的嘗試都集中在提高效率上。相反地，本發(fā)明人認識到，可以通過故意降低該無刷雙饋發(fā)電機對于陣風(其相對較少發(fā)生)的效率而不是優(yōu)化該設(shè)計以接近平均條件來獲得重大改進。本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的(稍后將列出)，無刷雙饋發(fā)電機的轉(zhuǎn)子具有固有轉(zhuǎn)速，本發(fā)明人認識到，可以通過在轉(zhuǎn)子速度大于該固有轉(zhuǎn)速時故意損耗或消耗能量，更具體地通過增加對于控制定子線圈的驅(qū)動來做出改善。因此，在該轉(zhuǎn)速大于其固有轉(zhuǎn)速時，代替對于產(chǎn)生功率的線圈的控制，提供電壓以抑制該線圈產(chǎn)生功率，更特別地是強制功率進入控制線圈。通過這種方式，能量被從ac電源功率供給線中抽取并且在該無刷雙饋發(fā)電機中被控制和功率線圈消耗。通過增加進入控制線圈的電壓以確保電流流入該線圈，該控制線圈的驅(qū)動電路可以被制成單向的，因為實際上沒有功率從該控制線圈流回到該ac電源功率供給線。相應地，這就使得該驅(qū)動電路更簡單、制造更廉價并且更可靠，從而便于在商用消費者產(chǎn)品中使用該無刷雙饋發(fā)電機。如技術(shù)人員將會理解的，無刷雙饋發(fā)電機具有一特征曲線，其將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與(三相)驅(qū)動該控制線圈的電壓和頻率相關(guān)聯(lián)。因而在實施例中，當該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于其固有速度時，一大于由該特征曲線所限定的電壓的電壓被施加到控制線圈，從而迫使電流進入該線圈。該施加的電壓可以由一個將轉(zhuǎn)速(或者等效地為頻率)與所施加電壓相關(guān)聯(lián)的查詢表來限定。該信息可以被存儲在存儲器中，或者例如硬導線連接到FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)中。在實施例中，可以通過改變輸入到驅(qū)動該三相控制線圈的逆變器的dc供電電壓來改變該施加電壓。在一些優(yōu)選實施例中，該施加到控制線圈的電壓被限制為最大55伏的峰值，這有助于使用廉價的部件例如自動級M0SFET。該三相控制線圈的驅(qū)動可以是正序驅(qū)動，或者可以應用零序電流，例如通過在每個線圈的驅(qū)動波形中增加第三、第九或其他三倍頻成分。為了便于該無刷雙饋發(fā)電機的控制，優(yōu)選地，該傳感器提供多個脈沖每轉(zhuǎn)，例如至少10或15個脈沖每轉(zhuǎn)，合適的傳感器包括光學編碼器和霍爾傳感器。在一些優(yōu)選實施例中，通過使用該轉(zhuǎn)子的瞬時速度中測量的變化來調(diào)節(jié)該波形的相位(拉伸或壓縮正弦波形數(shù)據(jù))，從而調(diào)節(jié)該控制線圈的驅(qū)動波形的頻率。這可以增加穩(wěn)定性。在大于轉(zhuǎn)子固有速度時增加控制線圈的伏特每赫茲驅(qū)動可以增加由發(fā)電機傳輸?shù)碾娍构β?。因此，?yōu)選的實施例包括用于控制或減少該電抗功率的系統(tǒng)。它可以包括一個電路，用于檢測該輸出相位角并調(diào)節(jié)伏特每赫茲控制器的斜率，特別地，減小該斜率以輸出(減少)電抗功率。當發(fā)電機以一滯后功率系數(shù)傳輸功率時(電網(wǎng)看起來感應/阻抗該發(fā)電機)——并且當該控制定子線圈被過激勵時——該發(fā)電機看起來好像電容器。然而在實施例中，電容器還可以被耦合在功率定子線圈的輸出兩邊，例如在I-IOOyF的范圍內(nèi)，比如10-20μF，從而當該無刷雙饋發(fā)電機低于固有速度工作時協(xié)助提供VAR。在一個相關(guān)方面，本發(fā)明提供一種操作無刷雙饋機(BDFM)的方法，所述無刷雙饋機包括無刷雙饋發(fā)電機，其具有轉(zhuǎn)子、功率定子線圈和控制定子線圈，所述轉(zhuǎn)子具有固有轉(zhuǎn)速，該方法包括通過在高于所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速時驅(qū)動功率進入所述控制定子線圈以降低所述BDFM在高于所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速時的效率，從而增加所述無刷雙饋機的損耗。優(yōu)選地，以大于由該無刷雙饋機的特性所限定的電壓的電壓驅(qū)動該控制線圈，以便當該無刷雙饋機在高于其固有轉(zhuǎn)速工作時迫使電流進入控制線圈。在另一相關(guān)方面，本發(fā)明提供一種無刷雙饋機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋發(fā)電機、耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器和耦合到所述控制器的傳感器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子，所述傳感器被配置成檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)；功率定子線圈，用于從該發(fā)電機向所述ac電源功率供給線連接提供ac電源；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈；其中所述控制器被配置成向所述控制定子線圈提供可變頻率驅(qū)動，其中所述傳感器被配置成以一轉(zhuǎn)的一部分的方式檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)以便提供關(guān)于所述轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度的多個指示；并且其中所述控制器被配置成通過響應于來自所述傳感器的指示所述轉(zhuǎn)子的部分旋轉(zhuǎn)的信號改變所述驅(qū)動的波形相位，從而改變所述控制定子線圈的所述驅(qū)動的頻率。在本發(fā)明的上述方面和實施例中，特別優(yōu)選的是，該發(fā)電機是無刷雙饋感應發(fā)電機(BDFG)。2.BDFM控制還有一個問題需要解決，就是BDFM典型地不是在所有條件下都開環(huán)穩(wěn)定。實踐中可以觀察到，在突然失去同步后緊接著是噪聲增加的操作。因此還需要改進無刷雙饋機的控制方案。因此根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種無刷雙饋機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋發(fā)電機、耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器和耦合到所述控制器的傳感器，所述無刷雙饋電動機或發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子，所述傳感器被配置成檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)；功率定子線圈，用于從該發(fā)電機向所述ac電源功率供給線連接提供ac電源；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈；其中所述ac電源供電包括三相功率供給；并且其中所述控制器包括第一輸入，用于接收來自所述功率定子線圈的電流信號和電壓信號；第二輸入，用于接收來自所述控制定子線圈的電流信號和電壓信號；第三輸入，用于接收來自所述旋轉(zhuǎn)傳感器的信號以提供所述轉(zhuǎn)子的角位置數(shù)據(jù)和角旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)；第一控制模塊，耦合到所述第三輸入，并且配置成根據(jù)所述角旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)生成轉(zhuǎn)矩需求信號和描述所述轉(zhuǎn)子的目標角旋轉(zhuǎn)速度的信息，并且具有轉(zhuǎn)矩需求信號輸出；轉(zhuǎn)矩估計模塊，耦合到所述第一和第二輸入，并且配置成根據(jù)來自所述功率定子線圈的所述電流和電壓信號以及來自所述控制定子線圈的所述傳感電流和電壓信號生成轉(zhuǎn)矩估計信號，所述轉(zhuǎn)矩估計信號取決于所述電動機或發(fā)電機施加的阻力轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩估計模塊具有轉(zhuǎn)矩估計信號輸出；第二控制模塊，耦合到所述第一控制模塊的所述轉(zhuǎn)矩需求信號輸出以及所述轉(zhuǎn)矩估計模塊的所述轉(zhuǎn)矩估計信號輸出，并且具有正交電壓(quadraturevoltage)控制輸出以提供正交電壓控制信號；直流電壓(directvoltage)控制信號源，具有直流電壓控制輸出；電壓參考幀轉(zhuǎn)換模塊，耦合到所述正交電壓控制輸出、所述直流電壓控制輸出和所述第三輸入，用于轉(zhuǎn)換所述正交電壓控制信號和所述直流電壓控制信號的參考幀以在所述控制定子線圈的參考幀中輸出正交和直流電壓信號，并且具有輸出；以及控制定子線圈驅(qū)動器，耦合到所述控制定子線圈和所述電壓參考幀轉(zhuǎn)換模塊的所述輸出以將所述控制定子線圈的參考幀中的所述正交和直流電壓信號轉(zhuǎn)換為三相電壓控制信號，從而根據(jù)所述三相電壓信號向所述控制定子線圈提供三相驅(qū)動。上述控制器的實施例能夠提供改進的穩(wěn)定性和/或更高的工作效率。該第一和第二輸入可以是單獨的或共用的；技術(shù)人員將會理解有多種方式來確定和檢測該功率和控制定子線圈上的電壓和電流。在實施例中，該旋轉(zhuǎn)傳感器可以包括提供多脈沖每轉(zhuǎn)的軸角編碼器，例如光學編碼器或Hall傳感器。技術(shù)人員將會理解通過這種傳感器能夠同時獲取角位置和角旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)。在一些優(yōu)選實施例中，該電壓參考幀轉(zhuǎn)換模塊被配置成使用該角位置數(shù)據(jù)，將該直流和正交電壓控制信號從功率定子線圈的參考幀轉(zhuǎn)換為該轉(zhuǎn)子的參考幀，然后從該轉(zhuǎn)子的參考幀轉(zhuǎn)換為該控制定子線圈的參考幀。在另一些優(yōu)選實施例中，提供功率系數(shù)控制回路，該轉(zhuǎn)矩控制回路控制正交軸電壓，功率系數(shù)控制回路控制直流軸電壓成分。該功率系數(shù)控制回路可以采用固定參考功率系數(shù)或者具有功率系數(shù)輸入；后者在中大型機器中特別有用，其中控制傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的電抗功率是很重要的。在實施例中，該功率系數(shù)/電抗功率控制回路響應于所檢測的功率定子線圈上的電流和電壓，并且根據(jù)對功率定子線圈上的電抗功率成分與參考電抗功率的比較而控制直流電壓軸成分，其可以是固定值或者從參考功率系數(shù)獲取。在一些特別優(yōu)選的實施例中，該電抗功率比較會考慮由線轉(zhuǎn)換器供給的電抗功率，這是由向控制定子線圈供給有效功率和/或從該控制定子線圈獲取有效功率的轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的(取決于該實施方式，轉(zhuǎn)子是低于或高于其固有轉(zhuǎn)速)。在另一些實施例中，例如在三角形或星形結(jié)構(gòu)中的一組或多組電容器可以耦合在功率定子線圈兩端以提供另外的電抗功率，并且功率系數(shù)/電抗控制回路還可以考慮這些電容器的效應(在實施例中，由于該電容器和/或線轉(zhuǎn)換器的效應導致的電抗可以與根據(jù)功率定子線圈確定的電抗功率相結(jié)合，該結(jié)合被用于控制回路中以控制參考電抗功率/功率系數(shù))。因而在一個相關(guān)方面，本發(fā)明提供一種無刷雙饋機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋電動機或發(fā)電機和耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子；功率定子線圈，用于將來自該發(fā)電機的ac電源提供到所述ac電源功率供給線連接；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈，所述控制器具有耦合到所述ac電源功率供給線的轉(zhuǎn)換器；并且其中所述控制器被配置成當耦合到所述ac電源功率供給線時，通過控制由所述轉(zhuǎn)換器供給到所述ac電源功率供給線的電抗功率成分來控制所述無刷雙饋機的功率系數(shù)。優(yōu)選地，該控制器包括電抗功率控制模塊，用于實現(xiàn)上述的控制回路，響應于來自功率定子線圈和耦合到控制定子線圈的轉(zhuǎn)換器的電抗功率成分的組合。(可選地為任何由于平行連接到該無刷雙饋機的電容器的電抗功率成分)在實施例中，該轉(zhuǎn)換器包括耦合在所述ac電源功率供給線與該轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的dc鏈接之間的逆變器，通過控制驅(qū)動所述逆變器的一組三相脈寬調(diào)制信號的有效振幅和相位中的一個或兩個來控制供給到該ac電源功率供給線的電抗功率(事實上，該信號的振幅和/或相位由該PWM信號限定)。技術(shù)人員將會認識到，不論是從該ac電源輸入或向該ac電源輸出有效功率，該電抗功率都可以被供給到該ac電源。特別地，對于中大型機，希望能夠滿足電網(wǎng)的預期目標功率系數(shù)，例如為0.9。當更多功率被傳輸?shù)诫娋W(wǎng)電源時，該需要會更大(因而該控制技術(shù)甚至可以是功率相關(guān)的，在更高的整體輸出功率時應用更大的電抗功率控制)。利用所述技術(shù)的實施例，可以使用功率定子線圈或使用耦合到控制定子線圈的(線)轉(zhuǎn)換器或者同時使用兩者來生成電抗功率。這減輕了功率定子線圈傳輸所有電抗功率的負擔。另外，該供給來自線轉(zhuǎn)換器的電抗功率的能力提供了進一步的自由度，其可以被應用以減小該機器的損耗/增加效率，不論在設(shè)計階段還是在工作期間。因此在另一相關(guān)方面，本發(fā)明提供一種控制無刷雙饋機(BDFM)的功率系數(shù)的方法，該無刷雙饋機耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋電動機或發(fā)電機和耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子；功率定子線圈，用于將來自該發(fā)電機的ac電源提供到所述ac電源功率供給線連接；以及由耦合到所述ac電源功率供給線的、所述控制器中的轉(zhuǎn)換器驅(qū)動的控制定子線圈；該方法還包括通過控制耦合到所述ac電源功率供給線的所述轉(zhuǎn)換器來控制供給到所述ac電源功率供給線的電抗功率成分。本發(fā)明還提供一種用于無刷雙饋機的控制器，該控制器如上面本發(fā)明的任一方面和/或?qū)嵤├?。如上所述的無刷雙饋機可以與機械可再生能源例如風力渦輪機組合使用，在這種架構(gòu)中，可以從該可再生能源獲得轉(zhuǎn)子的目標轉(zhuǎn)速，例如用于最大化該能源的效率。該機器的優(yōu)選應用包括但不限于與風力渦輪機組合。在一些優(yōu)選實施例中，該發(fā)電機是無刷雙饋感應發(fā)電機(BDre)?，F(xiàn)在將通過以僅僅示例性的方式參照附圖進一步描述本發(fā)明的這些和其他方面，其中圖Ia-Ic分別示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無刷雙饋機，控制線圈功率輸入/輸出相對于BDFM的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的曲線圖，以及BDFM的整體結(jié)構(gòu)；圖2示出了圖Ia的無刷雙饋機的一部分的更詳細示意圖，其具有單向轉(zhuǎn)換器；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的無刷雙饋機的第二實施例，其應用了雙向轉(zhuǎn)換器；圖4示出了圖3的BDFM所使用的控制器的示例；圖5示出了圖4的控制器的控制系統(tǒng)的框圖；圖6示出了用于圖4的控制器的參考幀轉(zhuǎn)換模塊的框圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二方面的一個實施例的、用于BDFM中的電抗功率控制的系統(tǒng)的示意性框圖，其中由該線轉(zhuǎn)換器供給的電抗功率被應用以補充供給到電網(wǎng)的整體電抗功率；圖8示出了一個無刷雙饋機的示意圖，其具有直接連接到單相ac電網(wǎng)電源的功率定子線圈、由ac電源供給通過頻率轉(zhuǎn)換器驅(qū)動的控制定子線圈以及無刷轉(zhuǎn)子；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無刷雙饋機(BDFM)的示意性框圖；圖10示出了在實施例中由圖9的控制器實施的過程的流程圖；和圖Ila和lib分別示出了用于BDFM中的控制線圈功率輸入/輸出相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的曲線圖，和存儲在圖9的控制器的查詢表中的電壓-頻率曲線的示例，其中示出了控制線圈的過驅(qū)動以用于消耗會從該控制線圈輸出的功率。優(yōu)選實施例具體說明圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明的無刷雙饋機(BDFM)100的一個實施例的大致框圖。該BDFM具有兩個定子線圈功率定子線圈(Si)，其在實施例中用于直接連接到三相電網(wǎng)電源102;和控制定子線圈(S2)，其通過(功率)轉(zhuǎn)換器104連接到電源102。下面將描述具有3相功率定子線圈和3相控制定子線圈的實施例，該轉(zhuǎn)換器可以是單向(從電源到控制線圈)或雙向的。在小插圖中示出了一個示例轉(zhuǎn)換器，包括在該機器側(cè)以可變頻率工作(使得在這一側(cè)能夠進行頻率控制)和在線路側(cè)以固定頻率工作(鎖定到電網(wǎng))的一對串聯(lián)耦合的AC-DC轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器例如可以包括在機器側(cè)的3相逆變器，例如包括三個半橋的6開關(guān)逆變器，由DC連接鏈接到電源側(cè)的全橋轉(zhuǎn)換器；替代地可以采用切換模式結(jié)構(gòu)；如果需要，可以使用變壓器來隔離。該BDFM具有轉(zhuǎn)子106，其可以由風力渦輪機通過通過變速箱(未示出)驅(qū)動。該BDFM例如可以是固有速度為500rpm的4極/8極機或固有速度為750rpm的2極/6極機。一般地，(使用上述術(shù)語)，該轉(zhuǎn)子軸的rpm(轉(zhuǎn)每分)轉(zhuǎn)速、N和逆變器頻率x(即該控制線圈的驅(qū)動頻率)之間的關(guān)系為權(quán)利要求1.一種無刷雙饋發(fā)電機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該發(fā)電機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋發(fā)電機、耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器和耦合到所述控制器的傳感器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子，所述傳感器被配置成檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)；功率定子線圈，用于從該發(fā)電機向所述ac電源功率供給線連接提供ac電源；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈；其中所述控制器被配置成向所述控制定子線圈提供可變頻率驅(qū)動，其中所述無刷雙饋發(fā)電機具有所述轉(zhuǎn)子的固定轉(zhuǎn)速，在該轉(zhuǎn)速時所述驅(qū)動的頻率為零；并且其中所述控制器被配置成，當所述轉(zhuǎn)子的速度低于所述固有轉(zhuǎn)速時從所述ac電源功率供給線獲取功率以驅(qū)動所述控制定子線圈，以及當所述轉(zhuǎn)子的速度高于所述固有轉(zhuǎn)速時通過所述控制定子線圈消耗功率，從而使得當所述轉(zhuǎn)子的速度高于所述固有轉(zhuǎn)速時所述發(fā)電機消耗過多的能量，以通過降低所述發(fā)電機在高于所述固有轉(zhuǎn)速時的效率而使得功率從所述ac電源功率供給線向所述控制定子線圈基本單向流動。2.如權(quán)利要求1所述的無刷雙饋發(fā)電機，其中所述發(fā)電機具有與所屬轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或所述控制定子線圈的驅(qū)動頻率相關(guān)的特征曲線，并且其中所述控制器被配置成當所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于所述固有轉(zhuǎn)速時，以大于所述特征曲線所限定的值的電壓驅(qū)動所述控制定子線圈，從而使得在大于所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速時，功率從所述ac電源功率供給線流入所述控制定子線圈。3.如權(quán)利要求2所述的無刷雙饋發(fā)電機，其中所述控制器包括一存儲有數(shù)據(jù)的查詢表，其限定了響應于檢測到的所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速或響應于所述控制定子線圈的驅(qū)動頻率而施加到所述控制定子線圈的驅(qū)動電壓。4.如權(quán)利要求2或3所述的無刷雙饋發(fā)電機，其中所述控制器包括功率供給單元，耦合到所述ac電源功率供給線連接以提供中頻(intermediate)dc功率供給；和逆變器，耦合到所述中頻dc功率供給以便向所述控制定子線圈提供所述驅(qū)動；并且其中所述控制器被配置成通過控制所述中頻dc功率供給的電壓服從于最大值基本為50伏，從而控制所述控制定子線圈的驅(qū)動電壓。5.如前述任何一條權(quán)利要求所述的無刷雙饋發(fā)電機，其中所述控制定子線圈是三相線圈，并且所述控制器被配置成向所述三相線圈施加零序電流。6.如前述任何一條權(quán)利要求所述的無刷雙饋發(fā)電機，其中所述傳感器被配置成通過一轉(zhuǎn)的一部分檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)以提供對于所述轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度的多個指示，并且所述控制器被配置成響應于來自所述傳感器的指示所述轉(zhuǎn)子的部分旋轉(zhuǎn)的信號，通過改變所述驅(qū)動波形的相位來改變所述控制定子線圈的驅(qū)動頻率。7.如前述任何一條權(quán)利要求所述的無刷雙饋發(fā)電機，其中所述ac電源功率供給線連接包括單相連接，其中所述功率定子線圈包括具有三個相位的三相線圈，其連接以向所述ac電源功率供給線連接提供單相輸出，并且其中所述發(fā)電機還包括控制或減少所述ac電源功率供給線連接上的電抗功率的系統(tǒng)。8.一種操作無刷雙饋機(BDFM)的方法，所述無刷雙饋機包括無刷雙饋發(fā)電機，其具有轉(zhuǎn)子、功率定子線圈和控制定子線圈，所述轉(zhuǎn)子具有固有轉(zhuǎn)速，該方法包括通過在高于所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速時驅(qū)動功率進入所述控制定子線圈以降低所述BDFM在高于所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速時的效率，從而增加所述無刷雙饋機的損耗。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述驅(qū)動功率進入所述控制定子線圈包括以大于由所述無刷雙饋機的特征曲線、所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速所限定的電壓的電壓驅(qū)動該控制線圈。10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括補償由于以所述增加的電壓驅(qū)動所述控制定子線圈而使得所述功率定子線圈產(chǎn)生的增加的電抗功率。11.一種無刷雙饋機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋發(fā)電機、耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器和耦合到所述控制器的傳感器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子，所述傳感器被配置成檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)；功率定子線圈，用于從該發(fā)電機向所述ac電源功率供給線連接提供ac電源；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈；其中所述控制器被配置成向所述控制定子線圈提供可變頻率驅(qū)動，其中所述傳感器被配置成以一轉(zhuǎn)的一部分的方式檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)以便提供關(guān)于所述轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度的多個指示；并且其中所述控制器被配置成通過響應于來自所述傳感器的指示所述轉(zhuǎn)子的部分旋轉(zhuǎn)的信號改變所述驅(qū)動的波形相位，從而改變所述控制定子線圈的所述驅(qū)動的頻率。12.如前述任何一條權(quán)利要求所述的機器或方法，其中所述無刷雙饋發(fā)電機是無刷雙饋感應發(fā)電機(BDre)。13.—種無刷雙饋機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋發(fā)電機、耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器和耦合到所述控制器的傳感器，所述無刷雙饋電動機或發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子，所述傳感器被配置成檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)；功率定子線圈，用于從該發(fā)電機向所述ac電源功率供給線連接提供ac電源；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈；其中所述ac電源供電包括三相功率供給；并且其中所述控制器包括第一輸入，用于接收來自所述功率定子線圈的電流信號和電壓信號；第二輸入，用于接收來自所述控制定子線圈的電流信號和電壓信號；第三輸入，用于接收來自所述旋轉(zhuǎn)傳感器的信號以提供所述轉(zhuǎn)子的角位置數(shù)據(jù)和角旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)；第一控制模塊，耦合到所述第三輸入，并且配置成根據(jù)所述角旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)生成轉(zhuǎn)矩需求信號和描述所述轉(zhuǎn)子的目標角旋轉(zhuǎn)速度的信息，并且具有轉(zhuǎn)矩需求信號輸出；轉(zhuǎn)矩估計模塊，耦合到所述第一和第二輸入，并且配置成根據(jù)來自所述功率定子線圈的所述電流和電壓信號以及來自所述控制定子線圈的所述傳感電流和電壓信號生成轉(zhuǎn)矩估計信號，所述轉(zhuǎn)矩估計信號取決于所述電動機或發(fā)電機施加的阻力轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩估計模塊具有轉(zhuǎn)矩估計信號輸出；第二控制模塊，耦合到所述第一控制模塊的所述轉(zhuǎn)矩需求信號輸出以及所述轉(zhuǎn)矩估計模塊的所述轉(zhuǎn)矩估計信號輸出，并且具有正交電壓控制輸出以提供正交電壓控制信號；直流電壓控制信號源，具有直流電壓控制輸出；電壓參考幀轉(zhuǎn)換模塊，耦合到所述正交電壓控制輸出、所述直流電壓控制輸出和所述第三輸入，用于轉(zhuǎn)換所述正交電壓控制信號和所述直流電壓控制信號的參考幀以在所述控制定子線圈的參考幀中輸出正交和直流電壓信號，并且具有輸出；以及控制定子線圈驅(qū)動器，耦合到所述控制定子線圈和所述電壓參考幀轉(zhuǎn)換模塊的所述輸出以將所述控制定子線圈的參考幀中的所述正交和直流電壓信號轉(zhuǎn)換為三相電壓控制信號，從而根據(jù)所述三相電壓信號向所述控制定子線圈提供三相驅(qū)動。14.如權(quán)利要求13所述的無刷雙饋機(BDFM)，其中所述電壓參考幀轉(zhuǎn)換模塊被配置成使用所述角位置數(shù)據(jù)，以將所述正交電壓控制信號和直流電壓控制信號轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)子的參考幀，進而轉(zhuǎn)換為所述控制定子線圈的參考幀。15.如權(quán)利要求13或14所述的無刷雙饋機(BDFM)，其中所述直流電壓控制信號源包括第三控制模塊，耦合到所述第一輸入以控制所述直流電壓控制信號，從而控制通過所述功率定子線圈供給到所述ac電源功率供給的電抗功率成分。16.如權(quán)利要求15所述的無刷雙饋機(BDFM)，其中所述直流電壓控制信號源包括功率系數(shù)輸入，用于接收目標功率系數(shù)信號，并且其中所述控制模塊被配置成響應于由所述目標功率系數(shù)信號定義的電抗功率成分與根據(jù)所述來自所述功率定子線圈的電流信號和電壓信號之間的偏差來控制所述直流電壓控制信號。17.如權(quán)利要求15或16所述的無刷雙饋機(BDFM)，其中所述控制定子線圈驅(qū)動器包括轉(zhuǎn)換器，用于驅(qū)動功率進入所述控制定子線圈或從所述控制定子線圈接收功率，其中所述第三控制模塊被耦合到所述轉(zhuǎn)換器以接收限定由所述轉(zhuǎn)換器供給到所述ac電源功率供給的電抗功率成分的轉(zhuǎn)換器電抗功率數(shù)據(jù)，并且其中所述第三控制模塊被配置成響應于由所述轉(zhuǎn)換器供給到所述ac電源功率供給的電抗功率成分而控制供給到所述ac電源功率供給的電抗功率。18.如權(quán)利要求17所述的無刷雙饋機(BDFM)，還包括連接在所述機器兩端的一個或多個電容器或多組電容器，并且其中所述第三控制模塊還被配置成響應于由所述一個或多個電容器或多組電容器提供的電抗功率成分而控制供給到所述ac電源功率供給的電抗功率。19.一種無刷雙饋機(BDFM)，用于耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋電動機或發(fā)電機、和耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子；功率定子線圈，用于將來自該發(fā)電機的ac電源提供到所述ac電源功率供給線連接；以及由所述控制器驅(qū)動的控制定子線圈，所述控制器具有耦合到所述ac電源功率供給線的轉(zhuǎn)換器；并且其中所述控制器被配置成當耦合到所述ac電源功率供給線時，通過控制由所述轉(zhuǎn)換器供給到所述ac電源功率供給線的電抗功率成分來控制所述無刷雙饋機的功率系數(shù)。20.如權(quán)利要求19所述的無刷雙饋機(BDFM)，其中所述控制器包括電抗功率控制模塊，其具有第一輸入，用于接收來自所述轉(zhuǎn)換器的電抗功率數(shù)據(jù)；第二輸入，用于接收來自所述功率定子線圈的電抗功率成分；以及耦合到所述轉(zhuǎn)換器的輸出，用于響應于來自所述轉(zhuǎn)換器和所述功率定子線圈的電抗功率成分的組合而控制供給到所述ac電源功率供給線的電抗功率成分。21.如權(quán)利要求20所述的無刷雙饋機(BDFM)，還包括連接在所述機器兩端的一個或多個電容器或多組電容器，并且其中所述來自所述轉(zhuǎn)換器和所述功率定子線圈的電抗功率成分的組合還包括來自所述一個或多個電容器或多組電容器的電抗功率成分。22.如權(quán)利要求19、20或21所述的無刷雙饋機(BDFM)，其中所述轉(zhuǎn)換器包括耦合在所述ac電源功率供給線和所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)的dc鏈接之間的逆變器，并且其中所述控制器被配置成通過控制由驅(qū)動所述逆變器的一組脈寬調(diào)制信號定義的振幅和相位中的一個或兩個，從而控制由所述轉(zhuǎn)換器供給到所述ac電源功率供給線的電抗功率成分。23.一種控制無刷雙饋機(BDFM)的功率系數(shù)的方法，該無刷雙饋機耦合到ac電源功率供給線以便將功率傳輸?shù)剿鯽c電源功率供給線，該無刷雙饋機包括ac電源功率供給線連接、無刷雙饋電動機或發(fā)電機、和耦合到所述ac電源功率供給線連接的控制器，所述無刷雙饋發(fā)電機具有轉(zhuǎn)子；功率定子線圈，用于將來自該發(fā)電機的ac電源提供到所述ac電源功率供給線連接；以及由耦合到所述ac電源功率供給線的、所述控制器中的轉(zhuǎn)換器驅(qū)動的控制定子線圈；該方法還包括通過控制耦合到所述ac電源功率供給線的所述轉(zhuǎn)換器來控制供給到所述ac電源功率供給線的電抗功率成分。24.一種用于無刷雙饋機(BDFM)的控制器，該控制器如權(quán)利要求13-22中任何一個所定義的。全文摘要一種操作無刷雙饋機(BDFM)的方法，所述無刷雙饋機包括無刷雙饋發(fā)電機，其具有轉(zhuǎn)子、功率定子線圈和控制定子線圈，所述轉(zhuǎn)子具有固有轉(zhuǎn)速，該方法包括通過在高于所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速時驅(qū)動功率進入所述控制定子線圈以降低所述BDFM在高于所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速時的效率，從而增加所述無刷雙饋機的損耗。優(yōu)選地，驅(qū)動功率進入所述控制定子線圈包括以大于由所述無刷雙饋機的特征曲線、所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和所述轉(zhuǎn)子的固有轉(zhuǎn)速所限定的電壓的電壓驅(qū)動該控制線圈。該方法還包括補償由于以所述增加的電壓驅(qū)動所述控制定子線圈而使得所述功率定子線圈產(chǎn)生的增加的電抗功率。文檔編號H02P9/10GK102119480SQ200980131014公開日2011年7月6日申請日期2009年6月11日優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日發(fā)明者伊赫?！ぐ⒉返稀ぱ爬蜇?理查德·安東尼·麥克馬洪申請人:風能科技有限公司