專利名稱：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是一種可再生的清潔能源。近三十年來，國際上在風(fēng)能的利用方面，無論是理論方面還是應(yīng)用研究都取得了重大進(jìn)展，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日臻完善。我國是亞洲風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動者之一，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將明顯加快。“國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目”大功率風(fēng)電機(jī)組研制與示范支持I. 5 2. 5MW、2. 5MW及以上雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組的研制；1. 5 2. 5麗、2. 5麗及以上直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組的研制；兆瓦級以上風(fēng)電機(jī)組葉片、齒輪箱、雙饋式發(fā)電機(jī)、直驅(qū)永磁式發(fā)電機(jī)、雙饋式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)與變流器、直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研制及相關(guān)風(fēng)電技術(shù)發(fā)展分析等。 綜上所述，突出說明風(fēng)電機(jī)組最關(guān)鍵的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)恒頻、恒壓、發(fā)電量大、噪音低、安全性高、壽命長、單度電成本低等功能特點(diǎn)，是每位行業(yè)科技工作者的奮斗目標(biāo)。目前，我國并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組絕大部分是國外機(jī)組，其中丹麥占60 %左右、德國占20 %左右、國產(chǎn)僅占10%，已研制機(jī)型均屬于定轉(zhuǎn)速失速控制型風(fēng)力機(jī)，變速恒頻型風(fēng)力機(jī)尚在開發(fā)研究中，主要技術(shù)走引進(jìn)消化國產(chǎn)化道路，這充分說明我國的風(fēng)電技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些發(fā)達(dá)的西方國家。風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中，要求風(fēng)力機(jī)不論風(fēng)速如何變化，轉(zhuǎn)速總保持恒定或不超過某一恒定值，為此采用了調(diào)速或限速裝置，從原理上大致為三類一、偏離風(fēng)向超速保護(hù)；二、利用氣動阻力制動；三、變槳距調(diào)速。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)速發(fā)生變化時(shí)，保證傳遞給同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不隨著風(fēng)速的變化而變化，實(shí)現(xiàn)輸出電能的恒頻率、恒電壓，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪和底盤，所述風(fēng)輪連接有增速器，所述底盤上固定有伺服驅(qū)動系統(tǒng)，所述增速器內(nèi)部設(shè)有啟動與制動裝置，增速器的輸出軸連接有前置主動盤，前置主動盤外側(cè)設(shè)有前置從動盤，前置從動盤連接后置主動盤，所述前置從動盤與后置主動盤之間順次設(shè)有前置勵磁繞組和后置勵磁繞組，后置主動盤內(nèi)設(shè)有后置從動盤，后置從動盤連接有發(fā)電機(jī)。進(jìn)一步的，所述增速器與前置主動盤之間設(shè)有前置速度信號取樣裝置，所述后置從動盤與發(fā)電機(jī)之間設(shè)有后置速度信號取樣裝置。進(jìn)一步的，所述底盤表面設(shè)有防護(hù)罩。優(yōu)選的，所述風(fēng)輪通過聯(lián)軸器與增速器連接，所述前置從動盤通過彈性聯(lián)軸器與后置主動盤連接。
優(yōu)選的，所述前置主動盤與前置從動盤通過磁力非接觸性連接驅(qū)動，所述后置主動盤與后置從動盤通過磁力非接觸性連接驅(qū)動。本發(fā)明的有益效果為該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠；實(shí)現(xiàn)了電能輸出過程的高穩(wěn)定、低噪音、恒頻率、恒電壓；主動盤與從動盤之間的磁力非接觸性連接，延長了風(fēng)電機(jī)組的使用壽命；實(shí)現(xiàn)了發(fā)電量輸出的最大化。
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I是本發(fā)明實(shí)施例所述的一種風(fēng)力發(fā)電 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述的一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功能方框圖。圖中
I、風(fēng)輪；2、底盤；3、增速器；4、伺服驅(qū)動系統(tǒng)；5、前置主動盤；6、前置從動盤；7、后置主動盤；8、后置從動盤；9、發(fā)電機(jī)；10、前置速度信號取樣裝置；11、前置勵磁繞組；12、后置勵磁繞組；13、后置速度信號取樣裝置；14、防護(hù)罩。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪I和底盤2，風(fēng)輪I通過聯(lián)軸器連接有增速器3，底盤2上固定有伺服驅(qū)動系統(tǒng)4和防護(hù)罩14，增速器3內(nèi)部設(shè)有啟動與制動裝置，增速器3的輸出軸連接有前置主動盤5，增速器3與前置主動盤5之間設(shè)有前置速度信號取樣裝置10，前置主動盤5通過磁力非接觸性連接有前置從動盤6，前置從動盤6通過彈性聯(lián)軸器連接后置主動盤7，前置從動盤6與后置主動盤7之間順次設(shè)有前置勵磁繞組11和后置勵磁繞組12，后置主動盤7通過磁力非接觸性連接有后置從動盤8，后置從動盤8連接有發(fā)電9，后置從動盤8與發(fā)電機(jī)9之間設(shè)有后置速度信號取樣裝置13，通過兩級磁力非接觸性連接,實(shí)現(xiàn)恒頻率、恒電壓發(fā)電。當(dāng)風(fēng)速保持在某一額定值時(shí)，風(fēng)輪I將沿著垂直于風(fēng)向的平面保持一定的速度旋轉(zhuǎn)，增速器3輸出給前置主動盤5的轉(zhuǎn)速也同樣在某一額定值，這時(shí)由前置速度信號取樣裝置10輸出一個對應(yīng)的模擬量信號，我們設(shè)為ul，負(fù)反饋給模擬量速度與控制單元，經(jīng)比較、運(yùn)算、放大后輸出一個驅(qū)動信號給前置勵磁繞組11，來驅(qū)動前置從動盤6和后置主動盤7按設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，后置主動盤7與后置從動盤8通過磁力連接，這時(shí)，我們給后置勵磁繞組
12一個定值設(shè)定信號，驅(qū)動后置從動盤8和發(fā)電機(jī)9工作，后置速度信號取樣裝置13輸出一個對應(yīng)的模擬量信號，我們設(shè)為u2。當(dāng)風(fēng)速發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)輪I的速度也將發(fā)生變化，增速器3輸出軸的轉(zhuǎn)速也隨之變化，這時(shí)前置速度信號取樣裝置10輸出一個的模擬量信號ul發(fā)生改變(增加或減小)，負(fù)反饋給模擬量速度與控制單元輸出一個對應(yīng)驅(qū)動信號(減小或增加)給前置勵磁繞組11，以保證前置從動盤6按原設(shè)定轉(zhuǎn)速保持不變運(yùn)轉(zhuǎn)，保證后面?zhèn)鲃酉到y(tǒng)及發(fā)電機(jī)9的轉(zhuǎn)速不變，以實(shí)現(xiàn)恒速度、恒頻率、恒電壓發(fā)電。當(dāng)發(fā)電機(jī)9的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，發(fā)電機(jī)9的轉(zhuǎn)速瞬間將發(fā)生改變，這時(shí)由后置速度信號取樣裝置13輸出一個對應(yīng)的模擬量信號u2 (增大或減小)發(fā)生改變，負(fù)反饋給基準(zhǔn)速度給定與控制單元輸出一個對應(yīng)驅(qū)動信號(減小或增加)給后置勵磁繞組12，以保證發(fā)電機(jī)9的轉(zhuǎn)速不隨著負(fù)載的變化而變化，以實(shí)現(xiàn)恒速度、恒頻率、恒電壓發(fā)電。如圖2所示，本發(fā)明還擁有獨(dú)特的啟動與制動裝置，它與增速器3為一體型結(jié)構(gòu)。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到一定的風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力測量控制系統(tǒng)輸出信號，自動啟動風(fēng)電系統(tǒng)按設(shè)定模式運(yùn)行發(fā)電；當(dāng)風(fēng)力不足時(shí)，風(fēng)力測量控制系統(tǒng)無信號輸出，可自動關(guān)閉風(fēng)電系統(tǒng)，也可以設(shè)定運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組，但此時(shí)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行效率下降，隨著風(fēng)速降低而降低，具體視電網(wǎng)的負(fù)荷而定。風(fēng)向指示系統(tǒng)是控制伺服驅(qū)動系統(tǒng)4的信號源，它能準(zhǔn)確的捕獲風(fēng)力方向以控制伺服驅(qū)動系統(tǒng)4驅(qū)動風(fēng)電系統(tǒng)，使風(fēng)輪I旋轉(zhuǎn)平面總是迎風(fēng)垂直于風(fēng)速方向旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)電機(jī)組保持最佳的風(fēng)能利用率，以輸出最大的發(fā)電量。顯示、操作控制系統(tǒng)，模擬量速度與控制單元， 基準(zhǔn)速度給定控制單元是風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的心臟，它能準(zhǔn)確的顯示出風(fēng)電機(jī)組各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)，并能實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警與通訊。本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，并不能以此局限本發(fā)明，任何人在本發(fā)明的啟示下得出的其他各種形式的產(chǎn)品，不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪(I)和底盤(2)，所述風(fēng)輪(I)連接有增速器(3)，所述底盤(2)上固定有伺服驅(qū)動系統(tǒng)(4)，其特征在于所述增速器(3)內(nèi)部設(shè)有啟動與制動裝置，增速器(3)的輸出軸連接有前置主動盤(5)，前置主動盤(5)外側(cè)設(shè)有前置從動盤(6)，前置從動盤(6)連接后置主動盤(7)，所述前置從動盤(6)與后置主動盤(7)之間順次設(shè)有前置勵磁繞組(11)和后置勵磁繞組(12),后置主動盤(7)內(nèi)設(shè)有后置從動盤(8),后置從動盤(8)連接發(fā)電機(jī)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述增速器(3)與前置主動盤(5 )之間設(shè)有前置速度信號取樣裝置(10 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在干所述后置從動盤(8)與發(fā)電機(jī)(9 )之間設(shè)有后置速度信號取樣裝置(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述底盤(2)表面設(shè)有防護(hù)罩(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)輪(I)通過聯(lián)軸器與增速器(3)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述前置從動盤(6)通過彈性聯(lián)軸器與后置主動盤(7)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述前置主動盤(5)與前置從動盤(6)通過磁力非接觸性連接驅(qū)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述后置主動盤(7)與后置從動盤(8)通過磁力非接觸性連接驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)輪和底盤，風(fēng)輪連接有增速器，底盤上固定有伺服驅(qū)動系統(tǒng)和防護(hù)罩，增速器連接有前置主動盤，增速器與前置主動盤之間設(shè)有前置速度信號取樣裝置，前置主動盤通過磁力非接觸性連接有前置從動盤，前置從動盤連接后置主動盤，前置從動盤與后置主動盤之間順次設(shè)有前置勵磁繞組和后置勵磁繞組，后置主動盤通過磁力非接觸性連接有后置從動盤，后置從動盤連接有發(fā)電，后置從動盤與發(fā)電機(jī)之間設(shè)有后置度信號取樣裝置，本發(fā)明有益效果結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠；實(shí)現(xiàn)了電能輸出過程的高穩(wěn)定、低噪音、恒頻率、恒電壓；主動盤與從動盤之間的磁力非接觸性連接，延長了風(fēng)電機(jī)組的使用壽命；實(shí)現(xiàn)了發(fā)電量輸出的最大化。
文檔編號F03D11/02GK102758734SQ20121023950
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者朱長林, 楊基本 申請人:朱長林, 楊基本