雙轉子電磁滑差風電裝置的製作方法

2023-08-02 15:54:51 1

專利名稱：雙轉子電磁滑差風電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電裝置，具體地說是一種雙轉子電磁滑差風電裝置。
背景技術：
傳統風力發電設備中，風輪直接帶動齒輪增速機構，再通過齒輪增速機構帶動發電機發電。傳統的這種發電方式的缺點是當風速突變時，風速的瞬間轉變會對增速齒輪箱會產生巨大的衝擊力從而造成增速齒輪箱的損壞，同樣由於風速變化使發電機轉速發生變化，使風電的輸出電壓和頻率也發生變化，從而對電網造成衝擊。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能夠避免風速變化給發電設備造成損壞，保證發電機轉速恆定並能持續發電的雙轉 子電磁滑差風電裝置。為了解決上述技術問題，本發明的雙轉子電磁滑差風電裝置，包括風輪和由風輪傳動的發電機，風輪通過外轉子轉軸連接有分布感應線圈的外轉子，外轉子轉軸上設置有與外轉子的感應線圈連接的第二導電環，第二導電環上連接一個用電負載或經過整流電路後連接到電網上，外轉子內設置有分布勵磁線圈的內轉子，內轉子驅動發電機，所述內轉子轉軸上設置有第一導電環，控制電路通過第一導電環與勵磁線圈連接並為勵磁線圈提供勵磁電流。所述內轉子轉軸通過增速機構驅動發電機。所述內轉子轉軸上還設置有一個能夠對內轉子的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路內的一號傳感裝置；所述發電機的輸出端分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到位於一個儲熱系統內的二號電加熱裝置上或經過整流後連接電網。所述用電負載為一個一號電加熱裝置，一號電加熱裝置也位於儲熱系統內。所述外轉子轉軸上設置有一個能夠對外轉子轉軸的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路內的二號傳感裝置。所述增速機構帶動兩臺發電機，一臺發電機直接連接在增速機構上，其輸出端分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到位於一個儲熱系統內的二號電加熱裝置上；另一臺發電機通過皮帶輪與增速機構連接，其輸出端一側同樣分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到一個同樣位於儲熱系統內的三號電加熱裝置上；所述兩臺發電機勵磁電路同時連接在控制電路上，控制電路可使兩臺發電機的勵磁從小到大逐步遞增平穩啟動。本發明的雙轉子電磁滑差風電裝置，包括兩個外轉子和分別設置在外轉子內的內轉子，其中一個外轉子轉軸直接連接風輪，另外一個外轉子轉軸通過皮帶輪與連接風輪的外轉子轉軸連接，每個內轉子各自驅動一臺發電機，所述兩臺發電機的勵磁電路同時連接在控制電路上，控制電路可使兩臺發電機的勵磁從小到大逐步遞增平穩啟動，每個發電機的輸出端都分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到各自儲熱系統內的電加熱裝置上。每個外轉子轉軸上都設置有與外轉子的感應線圈連接的第二導電環，第二導電環上直接連接一個用電負載或經過整流電路後連接到電網上。所述用電負載為一個一號電加熱裝置，一號電加熱裝置也位於儲熱系統內。採用上述的結構後，可將風輪產生的動能直接通過外轉子轉軸帶動外轉子轉動，內轉子上分布有勵磁線圈，內轉子的內轉子轉軸和增速機構連接再帶動發電機轉動，當外轉子在風輪的帶動下以一定轉速轉動時，給內轉子勵磁線圈一定的勵磁電流，外轉子在磁場力的作用下使內轉子轉動，外轉子上分布有感應線圈，由此可將內外轉子轉速差而形成的切割磁力線運動所產生的不穩定電能輸出到電加熱裝置上用於對儲熱系統內的介質進行加熱儲能或輸出到其它用電負載上或者經過整流電路後直接送入到電網中；同時在內轉子轉軸上設置一個測速的傳感裝置，將發電機的實際轉速反饋給控制電路從而控制雙轉子電磁滑差聯接器中內轉子上的勵磁電流的大小，使發電機轉速始終恆定。


圖1為本發明實施例一的結構示意 圖2為本發明實施例二的結構示意 圖3為本發明實施例三的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
，對本發明的雙轉子電磁滑差風電裝置作進一步詳細說明。實施例一
如圖1所示，本發明的雙轉子電磁滑差風電裝置，包括風輪1、增速機構2以及由增速機構2帶動的發電機3，風輪I通過外轉子轉軸8連接有分布感應線圈4的外轉子5，由此可將風輪產生的動能直接通過外轉子轉軸帶動外轉子轉動，外轉子5內設置有分布勵磁線圈6的內轉子7，內轉子的內轉子轉軸9與增速機構2連接，內轉子轉軸9上設置有第一導電環10，控制電路11通過第一導電環10與勵磁線圈6連接並為勵磁線圈6提供勵磁電流，當外轉子5在風輪I的帶動下以一定轉速轉動時，給內轉子勵磁線圈6 —定的勵磁電流，內轉子7產生一定的磁場強度並作用在外轉子5上，外轉子5在磁場力的作用下使內轉子7轉動；
外轉子轉軸8上設置有與外轉子的感應線圈4連接的第二導電環13，第二導電環13上接觸安裝有導電碳刷，然後通過電碳刷連接一號電加熱裝置14，一號電加熱裝置14位於一個儲熱系統17內，由此可將外轉子5上的感應線圈4所產生的不穩定電能輸出到一號電加熱裝置14上用於對儲熱系統內的介質進行加熱儲能；同時，也可以根據需要將第二導電環13上直接連接一個除了電加熱裝置以外的其它用電負載上或經過整流電路後直接連接到電網上；發電機的輸出端分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到一個二號電加熱裝置上，二號電加熱裝置位於一個儲熱系統內，另一路同樣也可以經過整流電路後連接電網。內轉子轉軸9上還設置有一個能夠對內轉子7的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路11內的一號傳感裝置12 ;由此可將發電機3的實際轉速反饋給控制電路11從而控制內轉子7上的勵磁電流的大小，當風突然變大時外轉子5隨風輪I轉速而變快，這時內轉子7也有轉速變快的趨勢，發電機轉子轉軸上的感應裝置檢測到變速信號後反饋給控制電路11，控制電路11按一定比例關係降低了雙轉子電磁滑差聯接器中內轉子上的勵磁電流，從而使發電機3轉速始終恆定,此時內外轉子的轉速滑差變大，內外轉子間存在切割磁力線運動，並在外轉子上的電磁感應線圈上產生不穩定電能，通過第二導電環輸出到一號電加熱裝置上對儲熱系統內的介質加熱儲能。當風速變小，一號傳感裝置12測出轉速最終達不到發電機額定轉速時，同樣將轉速信號反饋給控制電路11使發電機3輸出通向電網的觸點斷開，發電機3輸出不合格電能通過開關吸合傳送給二號電加熱裝置16對儲熱系統內介質加熱儲能，這時將儲熱系統17內儲存的熱能釋放出來通過另外系統發電，這樣基本實現無論有風無風都能不間斷髮電。實施例二
如圖2所示,在實施例一的基礎上,增速機構2帶動兩臺發電機,一臺發電機直接連接在增速機構2上，其輸出端分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到一個二號電加熱裝置16上；另一臺發電機通過皮帶輪與增速機構2連接，同時這臺發電機上連接有電磁離合器，其輸出端同樣分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到一個同樣位於儲熱系統17內的三號電加熱裝置15上，兩臺發電機勵磁電路同時連接在控制電路11上，控制電路11可使兩臺發電機的勵磁從小到大逐步遞增平穩啟動，由此當通過皮帶輪與增速機構連接的發電機從啟動時，通過控制電路使發電機的勵磁從小到大逐步遞增，並且伴隨雙轉子電磁滑差聯接器，內轉子勵磁電流按一定的數學關係同時作相應變化，以達到使通過皮帶輪與增速機構連接的發電機平穩的啟動並工作，同時在外轉子轉軸8上設置有一個對外轉子轉軸8的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路11內的二號傳感裝置18。當然也可以根據需要設置為兩臺以上發電機，一臺發電機直接與連接在增速機構2上，另外兩臺發電機通過皮帶輪與增速機構2連接，由此可以更多的滿足發電的需求。實施例三
如圖3所示，本發明的雙轉子電磁滑差風電裝置，包括兩組風輪、增速機構以及由增速機構帶動的發電機，即包括兩套發電組，其中一組發電組的結構如下
風輪通過外轉子轉軸連接有分布感應線圈的外轉子，外轉子內設置有分布勵磁線圈的內轉子，內轉子的內轉子轉軸與增速機構連接，內轉子轉軸上設置有第一導電環，控制電路通過第一導電環與勵磁線圈連接並為勵磁線圈提供勵磁電流，內轉子轉軸上還設置有一個對內轉子的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路內的一號傳感裝置；外轉子與外轉子轉軸的連接處設置有與外轉子的感應線圈連接的第二導電環，第二導電環上還連接有一號電加熱裝置，發電機的輸出端分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到各自儲熱系統內的電加熱裝置上，另一路同樣也可以經過整流電路後連接電網。另一組的發電機組的結構和上一組的發電機組的結構相同，這一組發電機組的外轉子轉軸通過皮帶輪與上一組的外轉子轉軸連接，兩組發電機組的發電機勵磁電路同時連接在控制電路11上，控制電路11可使兩臺發電機的勵磁從小到大逐步遞增平穩啟動，每個發電機的輸出端都分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到各自儲熱系統內的電加熱裝置上，同時每個外轉子轉軸上都設置有與外轉子的感應線圈連接的第二導電環13，第二導電環13上直接連接一個用電負載或經過整流後直接連接到電網上，用電負載為一個一號電加熱裝置14, 一號電加熱裝置14也位於儲熱系統17內；其中還可以在其中一組發電機組的外轉子轉軸上設置有一個對外轉子轉軸的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路內的二號傳感裝置，為了滿足測速準確的要求，優選的將二號傳感裝置設置在上一組的外轉子轉軸上。通過這樣的設置當風足夠大到，能帶動第二組發電機組運行時，控制電路使第二組發電機組前的電磁離合器得電吸合，使第二組機組運行，控制方式和第一組機組相同，第二組的發電機從啟動時，通過控制電路使發電機的勵磁從小到大逐步遞增，並且伴隨雙轉子電磁滑差聯接器，內轉子勵磁電流按一定的數學關係同時作相應變化，以達到使第二組發電機組平穩的啟動並工作。當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領域的技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種雙轉子電磁滑差風電裝置，包括風輪(I)和由風輪(I)傳動的發電機(3)，其特徵在於所述風輪(I)通過外轉子轉軸(8)連接有分布感應線圈(4)的外轉子(5)，外轉子轉軸(8)上設置有與外轉子的感應線圈(4)連接的第二導電環(13)，第二導電環(13)上連接一個用電負載或經過整流電路後連接到電網上，外轉子(5)內設置有分布勵磁線圈(6)的內轉子(7)，內轉子驅動發電機(3)，所述內轉子轉軸(9)上設置有第一導電環(10)，控制電路(11)通過第一導電環(10)與勵磁線圈(6)連接並為勵磁線圈(6)提供勵磁電流。
2.按照權利要求1所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於所述內轉子轉軸(9)通過增速機構(2 )驅動發電機(3 )。
3.按照權利要求1所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於所述內轉子轉軸(9)上還設置有一個能夠對內轉子(7)的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路(11)內的一號傳感裝置(12);所述發電機(3)的輸出端分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到位於一個儲熱系統(17)內的二號電加熱裝置(16)上或經過整流後連接電網。
4.按照權利要求1所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於所述用電負載為一個一號電加熱裝置(14)，一號電加熱裝置(14)也位於儲熱系統(17)內。
5.按照權利要求2所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於所述外轉子轉軸(8)上設置有一個能夠對外轉子轉軸(8)的轉速進行檢測並將檢測結果輸入到控制電路(11)內的二號傳感裝置(18)。
6.按照權利要求2或5所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於所述增速機構(2)帶動兩臺發電機，一臺發電機直接連接在增速機構(2)上，其輸出端分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到位於一個儲熱系統(17)內的二號電加熱裝置(16)上；另一臺發電機通過皮帶輪與增速機構(2)連接，其輸出端一側同樣分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到一個同樣位於儲熱系統(17)內的三號電加熱裝置(15 )上；所述兩臺發電機的勵磁電路同時連接在控制電路(11)上。
7.按照權利要求2或5所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於包括兩個外轉子和分別設置在外轉子內的內轉子，其中一個外轉子轉軸直接連接風輪，另外一個外轉子轉軸通過皮帶輪與連接風輪的外轉子轉軸連接，每個內轉子各自驅動一臺發電機，所述兩臺發電機的勵磁電路同時連接在控制電路(11)上，每個發電機的輸出端都分成兩路，一路經過開關直接連接電網，另一路經過開關連接到各自儲熱系統內的電加熱裝置上。
8.按照權利要求7所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於每個外轉子轉軸上都設置有與外轉子的感應線圈連接的第二導電環(13)，第二導電環(13)上直接連接一個用電負載或經過整流電路後連接到電網上。
9.按照權利要求8所述的雙轉子電磁滑差風電裝置，其特徵在於所述用電負載為一個一號電加熱裝置(14)，一號電加熱裝置(14)也位於儲熱系統(17)內。
全文摘要
本發明公開了一種雙轉子電磁滑差風電裝置。它包括風輪和由風輪傳動的發電機，風輪通過外轉子轉軸連接有分布感應線圈的外轉子，外轉子轉軸上設置有與外轉子的感應線圈連接的第二導電環，第二導電環上連接一個用電負載或經過整流電路後連接到電網上，外轉子內設置有分布勵磁線圈的內轉子，內轉子驅動發電機，所述內轉子轉軸上設置有第一導電環，控制電路通過第一導電環與勵磁線圈連接並為勵磁線圈提供勵磁電流。採用上述的結構後，可將外轉子上的電磁感應線圈所產生的不穩定電能輸出到電加熱裝置上用於對儲熱系統內的介質進行加熱儲能；同時可將發電機的實際轉速反饋給控制電路從而內轉子上的勵磁電流的大小，使發電機轉速始終恆定。
文檔編號H02K16/02GK103036377SQ20121051352
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者夏致俊 申請人:鎮江市博林光電科技有限公司