CN102349229A - 发电机电力调节 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电设备，特别涉及利用潮汐流、洋流或波浪运动来发电的离岸发电机。在根据一实施例的发电机(101)中，各三相套(113)的三个线圈(109)连接至一单独的整流器(121)，整流器(121)的输出随后转换以产生一大体上恒定电压恒定频率的交流输出，用于向前传输和/或直接连接其它类似发电机(101)的输出，或电网。

Description

发电机电力调节

技术领域

本发明涉及发电机所产生电力的调节，用于随后的汇集、连接和传输，并且特别但并不仅仅涉及利用风、潮汐流、持续洋流或波浪运动来发电的离岸发电设备。

背景技术

各种各样的离岸发电装置，例如离岸风力涡轮机、潮汐涡轮机和波浪能量转换器，已经被设计出来利用风、潮汐、波浪和/或洋流的动力来发电。这样的系统常常以多重单元的阵列或“场(farm)”形式来部署，设置为共享一共同的基础。这样的阵列的一个重要好处在于装置的阵列可以使用一单一或双重输出电力电缆连接至岸上，而不是每个装置使用一独立的输出电力电缆。由于这些电缆价格昂贵，对于购买和安装来说，最小化电缆铺设需求重要优先。

然而，这些系统相关的一共同问题在于向前传输所产生电力的阵列内的装置的电互相连接。为了合并各装置未经处理的生成的交流输出，这些输出必须同相、同频且同电压。优选地，这些输出还与陆上电源网络的频率相同，从而较少或消除昂贵的附加陆上电力处理。

感应发电机(induction generator，IG)是一类能够产生交流电力的发电机。它们可以为简单、坚固并且适合于一旋转的中心轮毂型几何结构。无论如何，感应发电机应用于离岸发电时具有若干缺点。感应发电机不能为电网符合性提供“故障穿越(fault ride through)”，并且因此需要昂贵的附加的备用系统。它们代表性地还浪费20％或更多获得的电力成为热量，降低了效率并且需要有效的散热。感应发电机可能造价昂贵，部分原因在于各种几何约束条件，这些约束条件与运行中初始和后来都需要保持的紧公差有关。感应发电机装置同样不适合作为直线发电机或大直径轮缘发电机(rimgenerator)几何结构的应用，原因在于这样的感应发电机装置的大质量，以及在大距离上极高的公差要求。

一种供替代的选择是使用同步发电机，例如永磁发电机(permanentmagnet generator，PMG)，除轮毂发电机几何结构外，其还很适合于直线和轮缘发电机几何结构。然而，同步发电机产生变频变压的输出功率，该电压和频率直接与入射流体流动速度相联系。如果电连接邻近的装置，它们将同时试图互相驱动，由于这一效果，导致从流体介质获得的电力的损耗，原因在于驱动邻近的发电机，以及任意被当作马达而不是发电机驱动的发电机内增加的磨损。因此，同步发电机一般不直接互相连接。

WO2008006614A1记述了一种永磁水电涡轮机，其中各线圈的输出通过一二极管桥或半桥(例如一被动整流器)整流，并且这些整流器串联和/或并列以产生一变化的直流发电机输出，该变化的直流发电机输出然后可以与邻近的发电机的变化的直流输出互相连接。这一技术的一缺点在于，其电压限制在市场上可买到的桥式整流器的工作范围内，代表性地为1500-3000伏特。绝缘需求进一步限制了最大输出电压。在这些低和中电压下，电力输出电缆内的功率损耗变得重要，实际上限制了电力能够传输的距离(例如，至海岸和/或至其它发电机)，取决于所使用的电压电平，传输距离在几百米至几千米之间。一进一步的缺点在于，为了使一阵列同步发电机的可变的直流输出最佳地互相连接，所有的互相连接起来的装置所生成的功率分布应当是几乎完全相同，否则任何产生较少电力的发电机可能对整个功率输出不会作任何有效添加。当加入不同直流输出电压时，功率捕获发生减少，实际上限制了相似同步发电机能够互相连接的数量。而另一缺点在于，变化的直流输出需要在陆上设置相对复杂和昂贵的变流设备以获得电网符合性的交流电力。

在陆上风力涡轮机产业中，异步和同步发电机经常与两个换流器一起使用，一个用于转换交流输出为固定电压的直流，而另一个用于转换该固定电压的直流为固定电压固定频率的交流。典型地生成的交流电力低于1000伏交流电压，从而减少漏电可能性并因此减少绝缘需求。这一“低电压”电力随后能够用一标准3相变压器升级至较高电压，11千伏、33千伏、66千伏或其它长距离电力输送所需的电网标准电压。在这样的系统中，多重风力涡轮机可以相互连接以经由一单一或双重输出电力电缆作向前的电力输送，并直接连接至电网。

然而，为陆上风力涡轮机所开发的换流技术高度复杂，包括许多断路开关、安全电路和接线板，并且需要高水平的冷却。因此，其通常不适合震动(或时常移动)，很难冷却离岸风力涡轮机、潮汐涡轮机和波浪能量转换器的环境，并且在那里维护通常是不可能的并且总是昂贵的。

因此，使这一技术适应离岸风力、波浪、潮汐或类似装置，需要将来自装置的未经处理的交流电力输送至一收容换流设备的中心电力处理平台。这样的平台需要在实际的发电装置附近建造，以避免由于相对低的发电机输出电压造成的输电损耗，并且最小化布线需求。这样将会非常昂贵，要么需要建设一物理平台，要么需要建设一水下外壳或容器，从而可以经受能量充沛的潮汐、波浪或类似状态，并且可以使换流设备与附加的震动及涡轮相关的运动隔离。水下容器具有附加的需要适合深处的额定压力和防漏的困难，以及需要相当大的散热能力(例如，典型地带有4％损失的1兆瓦的发电机需要散热40千瓦)。有效的散热需要大表面积，与此需求相反的是出于操作原因和密封原因容器需要保持尽可能的小，或者需要大的外部散热片，而散热片会刺激海生物、增加拖曳和使取回更困难。作为选择，使用水和/或内循环气泵主动冷却会增加系统的复杂度、成本和潜在故障率。如果因为任意维护的理由，甚至是换保险丝，而取回这样一个水下容器，将需要重大努力和成本，而且在特定天气和/或潮汐条件下甚至不可能取回。目前，市场上买不到在这些条件下能够大范围电力调节的换流器。

本发明的优选实施例设法克服现有技术上述缺点中的一或多条。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种发电机，包括：

一第一部分，具有数个磁场产生元件，所述磁场产生元件相对彼此固定于适当位置；以及

一第二部分，可移动地安装至所述第一部分，并且具有数组绕组，所述绕组相对彼此固定于适当位置，各组包括至少一个绕组，其中，该绕组和该磁场产生元件之间的相对运动在各绕组内引起电动势；

电力调节装置，其连接至数个所述组绕组，用于使该发电机能够输出大体上固定电压固定频率的交流电力，其中，该电力调节装置包括：

(a)数个整流器，其安装至所述第二部分上的数个位置，用于转换一分别的组绕组中的至少一绕组的交流电力输出为直流；以及

(b)至少一换流器，用于转换至少一所述整流器的输出为交流。

通过提供安装至所述第二部分上的数个位置的数个整流器，而不是一个单独的电力调节单元，减少了各整流器所处理的电力。有利的是，这样减少了每个整流器的散热。通过提供安装至所述第二部分上的数个位置的数个整流器，这样还利于冷却，因为整个整流器装置的表面积比体积的比率显著增加。进一步的好处在于，通过将产生的电力分为易管理的数量，电力输出可以使用标准电力电子设备来进行低压处理。有利的是，发电机的固定频率固定电压的交流输出可以和其它发电机的输出组合和/或无需进一步处理直接供给电网系统。

至少一所述整流器可以为一分别的主动整流器，用于整流一分别的组绕组的至少一绕组的电力输出为大体上恒定电压的直流输出。

有利的是，这样确保了来自不同绕组或不同发电机的输出的最佳组合。进一步的好处在于，固定的直流转换为电网符合性的交流没有变化的直流转换为电网符合性的交流复杂。

该电力调节装置可以包括并联的分别的数个换流器。

在所述电力调节装置中提供数个换流器提高了发电机在单独的换流器故障时的容错。

至少一所述整流器可以远离所述整流器所连接的至少一分别的换流器。

通过外部提供相应的整流器的至少一所述换流器，该数个换流器有利于容纳于一公共位置，例如，可以改进维护时的访问。进一步的好处在于多个整流器可以连接至同一个或同一些换流器。

至少一所述的整流器可以连接至数个并联的换流器。

这样改进了当发电机发生一单独的换流器故障时的容错。

多个整流器可以连接至至少一所述换流器。

好处在于，换流器不需要与整流器的额定容量相同，并且由此可以根据可获得性选取。

至少一所述换流器可以适于输出三相交流电力。

好处在于，输出可以直接连接电网，并且用于进一步处理输出的标准元件容易获得。

至少一所述换流器可以适于接收一用于控制至少一分别的换流器的输出的相位的参考信号。

好处在于，参考信号可以用来同步各换流器的输出，由此使换流器的输出能够合并。

该参考信号可以用来使换流器的输出相位与电网同步。

至少一所述主动整流器的输出可以小于1000伏直流。

在相对低的电压下工作所提供的好处在于，可以使用标准电力电子元件。

至少一所述换流器的输出可以小于1000伏交流。

在相对低的电压下工作所提供的好处在于，可以使用标准电力电子元件。

该发电机可以进一步包括一变压器，用于将至少一所述换流器的交流输出变压至较高的交流电压。

在发电机自身将输出变压至较高交流电压，减少当电力传输到电网时的变压损耗。

至少一所述组绕组可以包括至少一分别的套适合于产生n个不同相位电力的n个绕组。

好处在于，这样平滑了作用于发电机上的转矩以及各整流器和/或换流器的输出。

所述套n个绕组的绕组可以彼此相互邻近。

至少一所述组绕组可以包括分别的多套适合于产生n个不同相位电力的n个绕组，其中，各套的相应相位串联。

连接多于一套串联的线圈，可以使电压输入至整流器和/或选择换流器以匹配标准电力电子元件的规格。

至少一所述组绕组可以包括至少一分别的套适合于产生三相电力的三个绕组。

好处在于，这样可以使标准三相电力电子元件得以使用。

所述发电机可以为直线发电机。

好处是，直线发电机的绕组沿发电机的长度分布，使得整流器同样沿发电机长度分布以更有效散热。

所述发电机可以为轮缘发电机，包括至少一转子，其适合于旋转安装至一定子。

好处是，轮缘发电机的绕组环绕发电机圆周分布，使得整流器和随意的换流器同样分布以更有效散热。

数个所述整流器可以围绕所述定子圆周分布。

数个所述磁场产生元件可以为永磁体。

该发电机可以适应于由水和/或空气流动驱动。

本发明特别的好处在于可以用于离岸或航海应用，由于散热、抗洋流的稳定性和不透水密封的要求，提供单独的单元来处理一或多个涡轮所产生的电力成本很高。

至少一所述整流器可以邻近一分别的组绕组。

好处是，将整流器分布至邻近分别的组绕组，可以改进来自所述整流器热量的散发。

至少一所述换流器可以位于所述发电机上。

在发电机处转换各绕组的输出至交流，而不是传输直流至远处场所，减少了传输损耗。

该发电机可以进一步包括一护罩，其适合于减少来自发电机的磁通量渗透至外部环境，其中，数个所述整流器离开所述磁场产生元件位于所述护罩的相对侧。

至少一所述整流器和/或换流器的输出电力可以为可调节的，以弥补至少一进一步所述的整流器和/或换流器的故障。

这样的好处在于增加了设备的可靠性。

至少一所述整流器和/或换流器可以封装于电气绝缘材料内。

这样的好处在于使整流器和/或换流器能够被动冷却。

至少一所述整流器可以适合于被动失去大体上全部的内部产生的废热。

这样的好处在于减少设备的复杂性和成本，并且增加可靠性。

数个所述换流器可以安装至所述第二部分上的数个位置。

根据本发明的进一步方面，提供了发电机的一阵列，包括数个互相连接的如上述定义的发电机，其适合于连接至公共电网。

附图说明

下面将通过优选的实施例结合相应的附图来说明本发明，仅用于举例而非限制本发明，其中：

图1显示了常见的永磁轮缘发电机；

图2显示了根据本发明一第一实施例的发电机；

图3A和3B各自显示了图2所示发电机的一部分；

图4A为图2的发电机的连接示意图；图4B为这样的发电机的阵列的连接示意图；

图5显示了根据本发明一第二实施例的发电机的一部分；

图6A和6B各自显示了根据本发明一第三实施例的发电机的一部分；

图7为根据第三实施例的发电机的阵列的连接示意图；

图8显示了根据本发明一第四实施例的发电机的一部分；

图9为根据本发明一第五实施例的发电机的阵列的连接示意图；

图10为根据本发明一第六实施例的发电机的阵列的连接示意图；

图11为根据本发明的发电机的阵列的进一步连接示意图。

具体实施方式

本发明将根据轮缘永磁发电机(Rim Permanent Magnet Generator，RPMG)来加以描述。无论如何，本发明相关于所有波浪、洋流、潮汐流和其它离岸的发电机器，并且可以应用至其它类型的发电机，特别是直线发电机，或具有大直径中心轮毂的发电机。

参见图1，轮缘永磁发电机1直接利用内轮缘3和外轮缘5之间的运动发电，其中一个包括许多南极北极交替设置的永磁体7以提供变化的磁通量，而另一个包括定子截面5内的铜线圈9。两轮缘3、5之间的相对旋转在线圈9内引起交替的电动势(Electro Motive Force，EMF)。轮缘3、5之间的运动由水流过附加至轮缘3、5其中之一的表面的叶片(图未示)的动作形成。线圈9和永磁体7可以按照各种配置设置，串联和/或并联，从而产生具有期望特性的电输出，例如，3相、5相、7相、N相，带有不同的冗余度、输出电压电平、谐波失真特性及其它电输出特性。可以理解，在所有这样的配置中，输出电动势的电压和频率与轮缘3、5的相对转动速度成正比例。由于轮缘速度不能完全控制，未经处理的电力输出的频率和电压会变化。

图1显示了一常见的3相发电机1，配置有环绕内轮缘3周边的N个线圈9和4N/3个磁体7，磁极按N-S-N-S……交替设置。N个线圈9具有一公共中性线11，并且每3个线圈9互相连接(也就是，第一个、第四个、第七个……及第(1+3N)个线圈的输出相互连接，并且类似的，第二个、第五个、第八个……及第(2+3N)个线圈的输出，以及第三个、第六个、第九个……及第(3+3N)个线圈的输出，分别以串联和并联配置结合的方式互相连接以提供一3相发电机输出。

图2显示了根据本发明一第一实施例的发电机101。图3A所示为图2中所示的涡轮机101的一放大部分。一系列线圈109设于一固定的定子上，或设于外轮缘105上。一系列永磁体107设于一转子的轮缘103内的钢磁通环115上，该转子在经过的潮汐、洋流或波浪运动的影响下旋转。磁体107的磁极绕内轮缘103的圆周按N-S-N-S……方式交替，从而当转子旋转时在各个线圈109形成变化的磁通量。在各个线圈109内，变化的磁通量引起变化的电动势。

电动势护罩117位于线圈19径向向外，从而防止变化的磁通量泄漏至外部环境。

磁体109和线圈107的比例为4∶3，这样每组113的三个邻近的线圈109产生以120度分隔的三个不同的电相位。其它比例同样可行。与图1所示的常见发电机对照，如图3B所示，三个线圈109一组的各组113作为单独的三相机构来接电线。在此实施例中，各组113的三个线圈109共享一公共中性线111。来自各组113的三个线圈109的输出引线119穿过或环绕电动势护罩117至一主动整流器121，该整流器121转换变频变压的交流为固定电压的直流。换流器123直接连接至整流器121以转换整流器的直流输出为定频定压的交流。各换流器123输出至一公共的导轨式三相交流母线124。整流器121和换流器123优选为额定工作在低于1000伏电压范围的标准“低”电压范围内。这样可以允许使用标准电力电子元件。

整流器121和换流器123可以是以固态器件形式组装并且完全嵌入环氧树脂或类似基体中以邻近于电动势护罩环绕定子的周边安装。整流器121和换流器123可以集成到一个芯片上，或者可以通过分开的绝缘栅双极型晶体管(IGBTs)来提供。通过将整流器121和换流器123定位于电动势护罩117径向向外，该电力调节电子设备与变化的磁通量相隔离。

控制引线125输入用于相位控制的参考信号和用于操作该电力调节电子设备的其它控制信号。例如，控制信号还可以用来切换电路至“开路”模式，在此模式下从线圈中得不到电流，或者用来连接线圈输出至用来使转子刹车的移能电阻127。控制电缆进一步能用来远程控制操作换流器123以及用来监视提取自其所监视相位的电力，该相位要么是与其它相位分别提取电力，要么是与环绕涡轮机的其它相位同步提取电力。

本实施例中，各组113的三个线圈109连成一单独的3相机构。这将发电机101产生的整个电力分成易管理数量的较小的电力，其中每份电力可以使用标准电力电子设备来进行低压调整和转换。该实施例的发电机101包括44组三个线圈109(例如，N-44)，以及由此还包括44个单独的电力调节单元129，各个电力调节单元129包括一整流器121和一换流器123。无论如何，本领域技术人员可以理解，可以根据期望的发电机规格来选择N。

由于各电力调节单元129仅负责少量电力(整个电力的1/N)，每个单元的散热也相应下降(代表性地＜1千瓦)。电力调节单元129环绕外轮缘105分布，接近于发电机101的外表面，这样热可以有效地通过大表面面积消散于周围的水流中，从而实现有效散热。

将每个电力调节单元129作为一个集成的固态器件来制造，完全嵌入并密封入环氧树脂或类似基体中，可以使系统相对坚固耐冲击或震动，并且不易泄漏。

而且，通过在N个单独的单元中产生和处理电力，发电机101高度容错。如果任意个别的3相单元出故障(由于一个单独的线圈、整流器或换流器的故障)，故障单元可以从剩余的单元中隔离出来并且涡轮机能够继续运行。熟知本领域技术的人员可知，容错度可以通过设计来满足各种规格(例如通过增加N)。与现有发电机相比，当带有故障时，能够以减少的容量运行的能力显著增加了平均维护时间。这是一个显著的优点，因为离岸机器的维护昂贵且需要依赖于周围环境和适合船舶的可用性。

图4A显示了根据上述第一实施例的发电机101的示意图，进一步包括一变压器131，其用于将换流器123的定频定压的3相交流输出变压至一较高电压(代表性的如11千伏、33千伏或66千伏)，以适合长距离电力传输或者用于连接至电网。优选地，发电机101的3相输出电压与来自电网的3相参考信号相位匹配。高压电力可以直接传输至海岸133以连接至电网。如图4B所示，作为选择，发电机101的阵列135或“场”可以一起连接，以通过一单独的输出电缆137连回海岸133和电网。可以提供一双重输出电缆作为冗余。

图5显示了根据本发明一第二实施例的发电机201。如上述第一实施例，永磁铁207排列于内轮缘203的磁通环215上，并且线圈209设在外轮缘205上。发电机201还包括数个电力调节单元229，每个电力调节单元229包括一组合的紧接的整流器221和换流器223，定位于电动势护罩217径向向外。然而，在第二实施例中，各电力调节单元229调节来自两个邻近的3相线圈组213的电力输出。如第一实施例，换流器223输出至一公共的导轨式三相交流母线224。该第二实施例能够改进，以使各电力调节单元229可以调节来自数个(X＞2)3相组213的线圈209的电力输出。

图6显示了根据本发明一第三实施例的发电机301。如上述第一实施例，永磁铁307排列于内轮缘303的磁通环315上，并且线圈309设在外轮缘305上。同样，如第一实施例，单独的主动整流器321连接至线圈309的分别的3相组313，并且位于邻近各3相组313的外轮缘部分305上。然而，来自各整流器321的固定的直流输出由一单独的母线339承载至换流器323的站(bank)341。该站329变流器323输出至一公共的导轨式三相交流母线324。控制信号可以通过控制电缆325输入至换流器以控制交流输出的相位。

由于整流器321和换流器323之间一一对应不是必需的，因此换流器323额定容量不必与整流器321相同。这一设计灵活性使得元件可以根据那些广泛可得的元件来指定。换流器323的站341的总容量可以大于整流器321的最大额定输出容量，从而允许换流器323中的一或多个故障。这样进一步改经了发电机301的容错。

该换流器323的站341可以容纳于中央的易于访问的位置，例如在该发电机自身上，或者在该发电机之上或附近的一腔室内。换流器323可以单独密封，并且根据需要冷却。作为一种选择，该换流器323的站341可以容纳于一单独的容器内，尽管这样随后可能需要额外的冷却。

图6中，一双涡轮配置的两个涡轮301连接至同一换流器323的站341，该站341可以位于两涡轮之间的中央位置。无论如何，每个涡轮301可以由一单独的换流器323的站341来服务。

图7为根据上述第三实施例的发电机301的示意图，进一步包括一变压器331，其用于将换流器323的定频定压的3相交流输出变压至一较高电压，并且连接类似的发电机301的阵列335以通过输出电缆337连回海岸333和电网。

图8显示了根据本发明一第四实施例的发电机401。如上述第三实施例，永磁铁407排列于内轮缘403的磁通环415上，并且线圈409设在外轮缘405上。该发电机401还包括数个主动整流器421，位于电动势护罩417径向向外，各整流器421的直流输出经由一公共母线439连接至一位于中央的换流器423的站441，该站441输出至公共导轨式3相交流母线424。该第四实施例与第三实施例不同之处在于，各整流器421调整来自两邻近的3相线圈组413的输出。作为一种选择，各整流器421可以调节来自数个(X＞2)3相线圈组413的线圈409的电力输出。

在上述实施例中，生成了三个不同电相位，各电相位之间相隔120度。通过产生三相，或者实际上任意数量的额外相位(多相的)，获得了适度地平衡输出，并且可以使用标准的现成的电力电子设备和其它元件。

无论如何，可以理解，其它配置也是可能的，包括如图9所示，将线圈分组成五相位组线圈的形式。图9为根据一第五实施例的发电机501的示意图，其连接至其它类似的发电机501的一阵列535。在此，线圈509的各组513包括五个线圈509，生成五种不同相位的交流输出。作为一种选择，该发电机可以配置为具有包含3、5、7……个线圈的线圈组，从而生成3、5、7……相电力。

除了产生相位数量的不同，第五实施例与第二和第四实施例相近，单个的整流器521调节来自两个或更多邻近的组513线圈509的输出，并且整流器的固定直流输出由一单独的母线539承载至换流器523的站541。尽管多组513线圈509显示为并联至各整流器521，作为选择，这些组513线圈509也可以串联以增加输出电压。

图10为根据一第六实施例的发电机601的示意图，其连接至其它类似的发电机601的一阵列635。这一实施例与第一实施例类似，三个线圈609的各组613所产生的电力由一电力调节单元处理，电力调节单元邻近各自的线圈组613。然而，各电力调节单元613包括一整流器621，其连接至两个换流器623。因此，与上述第一实施例相比，这一实施例在换流阶段包含了进一步的冗余或容错。通过增加连接至各整流器621的换流器623的数量，容错可以进一步增加。作为进一步的选择，整流器621的数量可以增加，这样每个线圈组613供给数个整流器621，数个整流器621的合并输出供给一或多个邻近的换流器623。

图11为进一步的连接示意图，用于连接阵列735中的根据上述任意实施例的发电机701的输出。该发电机701的阵列735分成子阵列736，各子阵列736的发电机701连接在一起，并且各子阵列736通过一单独的或双重的输出电缆737连接至下一个子阵列736。

虽然本发明根据一永磁轮缘发电机来加以说明，但是本发明可以用于其它类型的发电机。特别地，熟知本领域的技术人员可以理解，如上述的在该轮缘发电机设计中呈圆周分布的线圈和电力调节电子设备的配置，在直线发电机设计中可以由直线分布取代。本发明还可以应用于中心轮毂型的发电机，具有大直径的轮毂，这样一来上述的线圈和电力调节电子设备的配置可以环绕轮毂分布。同样地，磁场可以通过不同于永磁体的方式来产生。

熟知本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅用于举例说明，并不作出任何限制，在不偏离所附权利要求所界定的发明范围的情况下可以作出各种变换和修饰。

Claims (28)

1.一种发电机，其特征在于，包括：

一第一部分，具有数个磁场产生元件，所述磁场产生元件相对彼此固定于适当位置；以及

一第二部分，可移动地安装至所述第一部分，并且具有数组绕组，所述绕组相对彼此固定于适当位置，各组包括至少一个绕组，其中，该绕组和该磁场产生元件之间的相对运动在各绕组内引起电动势；

电力调节装置，其连接至数个所述组绕组，用于使该发电机能够输出大体上固定电压固定频率的交流电力，其中，该电力调节装置包括：

(a)数个整流器，其安装至所述第二部分上的数个位置，用于转换一分别的组绕组中的至少一绕组的交流电力输出为直流；以及

(b)至少一换流器，用于转换至少一所述整流器的输出为交流。

2.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，至少一所述整流器为一分别的主动整流器，用于整流一分别的组绕组的至少一绕组的电力输出为大体上恒定电压的直流输出。

3.如权利要求1或2所述的发电机，其特征在于，所述电力调节装置包括并联的分别的数个换流器。

4.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述整流器远离所述整流器所连接的至少一分别的换流器。

5.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述的整流器连接至分别的数个并联的换流器。

6.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，数个分别的整流器连接至至少一所述换流器。

7.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述换流器适于输出三相交流电力。

8.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述换流器适于接收一用于控制至少一所述分别的换流器的输出的相位的参考信号。

9.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述整流器的输出小于1000伏直流。

10.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述换流器的输出小于1000伏交流。

11.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，进一步包括一变压器，用于将至少一所述换流器的交流输出变压至较高的交流电压。

12.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述组绕组包括至少一分别的套适合于产生n个不同相位电力的n个绕组。

13.如权利要求12所述的发电机，其特征在于，所述套n个绕组的绕组彼此相互邻近。

14.如权利要求12或13所述的发电机，其特征在于，至少一所述组绕组包括分别的多套适合于产生n个不同相位电力的n个绕组，其中，各套的相应相位串联连接。

15.如权利要求12-14任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述组绕组包括至少一分别的套适合于产生三相电力的三个绕组。

16.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，所述发电机为直线发电机。

17.如权利要求1-15任一项所述的发电机，其特征在于，所述发电机为轮缘发电机，包括至少一转子，该转子适合于旋转安装至一定子。

18.如权利要求17所述的发电机，其特征在于，数个所述整流器围绕所述定子圆周分布。

19.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，数个所述磁场产生元件为永磁体。

20.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，该发电机适应于由水和/或空气流动驱动。

21.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述整流器邻近一分别的组绕组。

22.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述换流器位于所述发电机上。

23.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，进一步包括一护罩，其适合于减少来自发电机的磁通量渗透至外部环境，其中，数个所述整流器离开所述磁场产生元件位于所述护罩的相对侧。

24.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述整流器和/或换流器封装于电气绝缘材料内。

25.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述整流器和/或换流器的输出电力为可调节的，以弥补至少一进一步所述的整流器和/或换流器的故障。

26.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，至少一所述整流器适合于被动失去大体上全部的内部产生的废热。

27.如前述权利要求任一项所述的发电机，其特征在于，数个所述换流器安装至所述第二部分上的数个位置。

28.一种发电机的阵列，其特征在于，包括数个互相连接的如前述权利要求任一项所述的发电机，该发电机的阵列适合于连接至公共电网。

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