水力风力两用发电机（双定子交联电机是国际领先的风力发电机）

上文讲述新发明双转子交联电机可作为本身是混动器的分流混动电机，可作为带差速功能的电动机。本文讲述新发明双定子新交联电机是国际领先的风力发电机。

所述交联，是电机研发的一个方向。现有的交联主要是双转子电机，是把两部电机的转子复合在一起，再使一个定子转起来，形成伪交联。例如永磁双转子电机具有外定子和转起来的定子即内转子，中间设置中转子，中转子外侧永磁块面向外定子，中转子内侧永磁块面向内转子，内转子电枢绕组经集电环电刷与电控电路连接。伪交联本质上是两部电机。

业内不知道新发明的交联形式，比如单定子双转子，这是上文所述的双转子交联电机；又比如双定子单转子，这是本文主角。业内也忽略了现有的交联形式，单定子双转子的双馈异步风力发电机。下面先讲讲这种双馈异步电机。

普通风力发电机，风轮连接转子，定子发电，发电频率随风轮转速而变化；所发的电必须经过变频，与电网同频后才能并入电网。双馈异步风力发电机，也是风轮连接转子输入机械转速，定子发电，所发电频率恒定便于并网。其转子设置变流绕组，经三套集电环电刷与变流器连接，通过变流形成转速可控的变流磁场。电机中有三种转速形成交联特性，即：定子磁场转速=转子机械转速 变流磁场转速。

从这个交联特性公式可知，双馈异步电机是现有电机中少有的真交联，交联形式是单定子双转子，它的一个转子应该看作是分为机械和变流磁场这两个部分，两部分各有不同转速。

当风轮转速变缓发电频率将下降时，变流器控制变流磁场转速为正值，可提升定子磁场转速，维持发电频率不变，发电恒频并网。当风轮转速加快发电频率将上升时，变流器控制变流磁场转速为负值，可调低定子磁场转速，维持发电频率不变。双馈异步风力发电机性能明显好于普通风力发电机，但采用集电环电刷导致其运行维护成本上升。

虽然都是单定子双转子，但上文所述新双转子交联电机与双馈异步发电机不同，其转子真的是两个不同的转子实体，形成的交联特性公式也不同，关键是不设集电环电刷，可作为本身是混动器的分流混动电机，可作为带差速功能的电动机。

本文又提出一种新交联形式，就是双定子单转子的新交联电机。新交联电机结构如下图：

图中，1橙色的是定子，具有定子电枢绕组和定子磁场，2绿色的是转子，3蓝色的是内定子，具有变流绕组和变流磁场。控制电路控制定子电枢绕组和定子磁场，变流器连接内定子变流绕组、形成转速可控的内定子变流磁场，以转子连接风轮输入机械转速，就构成了风力发电机。

新交联电机中有三种转速形成交联特性，即：定子磁场转速=转子转速 内定子变流磁场转速。支撑这种交联特性公式的电机结构非常特殊，业内还不知道这种结构，这是新发明的技术核心。

新交联电机与双馈异步风力发电机相比，两者的交联特性公式基本一致。新交联电机，当风轮转速变缓时，变流器控制内定子变流磁场转速为正值，可提升定子磁场转速，维持发电频率不变，发电恒频并网。当风轮转速加快时，变流器控制内定子变流磁场转速为负值，可调低定子磁场转速，维持发电频率不变。

新交联电机的内部电磁运行原理是同步电机，其变流绕组设置于内定子上，不需要集电环电刷就可连接变流器。没有集电环电刷的耗损，节约了运行维护成本，性能优于双馈异步电机。新双定子交联电机是国际领先的风力发电机，且还有进化的空间。

现有的伪交联双转子电机和双馈异步电机都需要集电环电刷，运用范围局限大。我们上文所述双转子交联电机和本文所述双定子交联电机都不需要集电环电刷，在混动电机、差速电机和风力发电机三个领域形成了跨越突破。