一種變量發電機的製作方法
2023-06-19 07:14:46
專利名稱：一種變量發電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電設備技術領域，特指一種在瞬息萬變的超出額定忽低忽高的轉速環境下工作的變量發電機。
背景技術：
發電機是靠穩定的轉速，才能輸出穩定的頻率及功率，如遇動力源忽低忽高的轉速，不論用何種方式都不能有效的穩定其轉速，唯一辦法只能超額轉速時用剎車平衡其超出轉速，這樣會無形損失多餘的動能，尤其是風力發電機。目前所遇到的難題就是風力大小不定，除非用變速機及剎車設備，別無他法。眾所周知，以上設備是經過耗能才能達到目的的設備。
發明內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術中的不足之處而提供一種在瞬息萬變的超出額定忽低忽高的轉速環境下工作的變量發電機。本新型的技術方案是一種變量發電機，包括有連接不穩定動力源發電設備的傳動長軸和若干組依次套設在傳動長軸上的發電裝置，發電裝置包括有轉子和對應的定子，若干個轉子串聯在轉動長軸上，還包括有根據傳動長軸的轉速大小控制若干組發電裝置依次晉級發電的控制裝置。所述發電裝置為永磁式發電裝置，包括有離合器轉輪、離合器阻尼橡膠、離合器帶動輪、永久磁鐵、發電機支架、支架軸承、定子線圈，離合器轉輪固定套設在傳動長軸上，離合器阻尼橡膠設置在離合器轉輪的外圓周表面，在離合器阻尼橡膠的外側設有離合器帶動輪，在離合器帶動輪的內側設有永久磁鐵，定子線圈通過發電機支架和支架軸承固定在與永久磁鐵對應的位置。所述若干個永磁式發電裝置中，後一永磁式發電裝置的離合力大於前一永磁式發電裝置的離合力。位於最前端的所述永磁式發電裝置與電壓自動調整電路電連接。所述發電裝置為勵磁式發電裝置，包括有勵磁集電環、勵磁碳刷、轉子勵磁線圈、發電機鐵芯、發電機輸出線圈、發電機轉軸支架和發電機軸承，與勵磁碳刷對應的勵磁集電環和轉子勵磁線圈固定套設在傳動長軸上，發電機鐵芯通過發電機轉軸支架和發電機軸承固定在與轉子勵磁線圈對應的外側位置，發電機輸出線圈設置在發電機鐵芯上。所述傳動長軸上設有轉速傳感器，轉速傳感器與控制單元連接，控制單元分別通過勵磁碳刷與各個勵磁集電環電連接。所述各個發電裝置通過對應的穩壓電路經恆頻後併網輸出。 所述不穩定動力源發電設備為風力發電設備。採用上述結構後，本新型是一種可以適應高強度的高低轉速的變量發電機。此種發電機針對特殊轉速不穩定的工作環境，而且能依轉速高低輸出額定幾倍的功率，以達到變量功率之目的。本新型的變量發電機分為永磁式及勵磁式，可以適應高低速不穩的轉速動力源，作有效穩定發電工作，可免除利用各種耗能的設備去穩定轉速，或是放棄本是可用的動力源。因此，本新型具有發電效率高、適合類似風力發電這樣在瞬息萬變的超出額定忽低忽高的轉速環境下正常工作的特點。
圖I是本新型勵磁變量發電機原理側面圖。圖2是本新型永磁變量發電機原理俯視圖。圖3是本新型永磁變量發電機自動控 制電路方塊圖。
具體實施方式
如圖1-3所示，本新型的一種變量發電機，包括有連接不穩定動力源發電設備I的傳動長軸2和若干組依次套設在傳動長軸2上的發電裝置，發電裝置包括有轉子3和對應的定子4，若干個轉子3串聯在轉動長軸2上，還包括有根據傳動長軸2的轉速大小控制若干組發電裝置依次晉級發電的控制裝置。所述發電裝置為永磁式發電裝置，包括有離合器轉輪5、離合器阻尼橡膠6、離合器帶動輪7、永久磁鐵8、發電機支架9、支架軸承10、定子線圈11，離合器轉輪5固定套設在傳動長軸2上，離合器阻尼橡膠6設置在離合器轉輪5的外圓周表面，在離合器阻尼橡膠6的外側設有離合器帶動輪7，在離合器帶動輪7的內側設有永久磁鐵8，定子線圈11通過發電機支架9和支架軸承10固定在與永久磁鐵8對應的位置。所述若干個永磁式發電裝置中，後一永磁式發電裝置的離合力大於前一永磁式發電裝置的離合力。位於最前端的所述永磁式發電裝置與電壓自動調整電路12電連接。當一低速動力源傳動第一號發電機，開始做功發電，其發電機在自動控制串聯1、2、3、4號線圈，才能保證不低於額定電壓，當動力源忽然提高超額轉速，自動控制會立即調整1、2號輸出線圈串聯，以免電壓過高，當轉速突然又提升一級時，自動控制會將輸出端1、2、3、4並聯成2級輸出，如此只會提升電流不會提升電壓。所述發電裝置為勵磁式發電裝置，包括有勵磁集電環13、勵磁碳刷14、轉子勵磁線圈15、發電機鐵芯16、發電機輸出線圈17、發電機轉軸支架18和發電機軸承19,與勵磁碳刷14對應的勵磁集電環13和轉子勵磁線圈15固定套設在傳動長軸2上,發電機鐵芯16通過發電機轉軸支架18和發電機軸承19固定在與轉子勵磁線圈15對應的外側位置,發電機輸出線圈17設置在發電機鐵芯16上。所述傳動長軸2上設有轉速傳感器20，轉速傳感器20與控制單元21連接，控制單元21分別通過勵磁電路和勵磁碳刷14與各個勵磁集電環13電連接。當一低速動力源，傳動第一號發電機，在自動控制傳感器訊號傳至勵磁電流變換器，自動控制會依動力源強弱給予強弱電流，如此就會自動控制其發電負載，因而也控制了頻率的穩定。當動力源又提高一個轉速時，自動控制依動力源轉速啟動第二號發電機勵磁電流，其工作方式與第一號發電機工作原理相同，依此方式並聯發電，通過自動控制，控制頻率使整機組合穩定發電。所述各個發電裝置通過對應的穩壓電路22經恆頻後併網輸出。 所述不穩定動力源發電設備為風力發電設備。將若干臺發電機轉子3串成一起，利用自動控制來控制勵磁電流強弱，配合忽高忽低轉速以達到變化發電量的所謂變量發電機，其工作原理在於晉級啟動原理，舉例當額定最低轉速在工作時，是第一號發電機在運作，當轉速提高一個等級時，自動控制的傳感器會啟動第二號發電機的勵磁電流，使它並聯發電以此類推，當轉速超出額定轉速四臺發電機並聯發電，此時的發電量已超出額定發電量，此乃變量發電機的由來。本申請專利方案，變量發電機分為永磁式及勵磁式，永磁式的構造是通過離心離合器來驅動發電機磁場，當低轉速時只能驅動第一號發電機，發電機定子有三組獨立線圈，當低速運轉時，自動控制會將三組線圈串聯，以提高電壓，當提高一個轉速時會將三組線圈並聯以降低電壓提高電流，依次方法。離心離合器，它是一種通過額定轉速來控制離合的一種設備，本發明是四部發電機，每部機的轉子前端設有一具離合器，每部離合器的轉速設定多不同，假設前端第一部設定300轉，第二部設定在500轉，第三部設定在700轉，依此設定，就可以適應忽高忽低的不 定轉速動力。
權利要求1.一種變量發電機，其特徵在於包括有連接不穩定動力源發電設備的傳動長軸和若干組依次套設在傳動長軸上的發電裝置，發電裝置包括有轉子和對應的定子，若干個轉子串聯在轉動長軸上，還包括有根據傳動長軸的轉速大小控制若干組發電裝置依次晉級發電的控制裝置。
2.根據權利要求I所述的一種變量發電機，其特徵在於所述發電裝置為永磁式發電裝置，包括有離合器轉輪、離合器阻尼橡膠、離合器帶動輪、永久磁鐵、發電機支架、支架軸承、定子線圈，離合器轉輪固定套設在傳動長軸上，離合器阻尼橡膠設置在離合器轉輪的外圓周表面，在離合器阻尼橡膠的外側設有離合器帶動輪，在離合器帶動輪的內側設有永久磁鐵，定子線圈通過發電機支架和支架軸承固定在與永久磁鐵對應的位置。
3.根據權利要求2所述的一種變量發電機，其特徵在於所述若干個永磁式發電裝置中，後一永磁式發電裝置的離合力大於前一永磁式發電裝置的離合力。
4.根據權利要求2所述的一種變量發電機，其特徵在於位於最前端的所述永磁式發電裝置與電壓自動調整電路電連接。
5.根據權利要求I所述的一種變量發電機，其特徵在於所述發電裝置為勵磁式發電裝置，包括有勵磁集電環、勵磁碳刷、轉子勵磁線圈、發電機鐵芯、發電機輸出線圈、發電機轉軸支架和發電機軸承，與勵磁碳刷對應的勵磁集電環和轉子勵磁線圈固定套設在傳動長軸上，發電機鐵芯通過發電機轉軸支架和發電機軸承固定在與轉子勵磁線圈對應的外側位置，發電機輸出線圈設置在發電機鐵芯上。
6.根據權利要求5所述的一種變量發電機,其特徵在於所述傳動長軸上設有轉速傳感器，轉速傳感器與控制單元連接，控制單元分別通過勵磁碳刷與各個勵磁集電環電連接。
7.根據權利要求1-6之任一項所述的一種變量發電機，其特徵在於所述各個發電裝置通過對應的穩壓電路經恆頻後併網輸出。
8.根據權利要求1-6之任一項所述的一種變量發電機，其特徵在於所述不穩定動力源發電設備為風力發電設備。
專利摘要本實用新型涉及發電設備技術領域，特指一種在瞬息萬變的超出額定忽低忽高的轉速環境下工作的變量發電機。它包括有連接不穩定動力源發電設備的傳動長軸和若干組依次套設在傳動長軸上的發電裝置，發電裝置包括有轉子和對應的定子，若干個轉子串聯在轉動長軸上，還包括有根據傳動長軸的轉速大小控制若干組發電裝置依次晉級發電的控制裝置。本新型具有發電效率高、適合類似風力發電這樣在瞬息萬變的超出額定忽低忽高的轉速環境下正常工作的特點。
文檔編號H02K16/00GK202663240SQ20112048071
公開日2013年1月9日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者林石賢 申請人:林石賢, 王太嶽