電子變功率、變速風力發電機的製作方法

2023-06-29 11:33:46

專利名稱：電子變功率、變速風力發電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發電機，具體地說是一種根據風力大小來改變 功率的電子變功率、變速風力發電機。
背景技術：
風力發電是當前節能減排綠色能源之一。目前我國正在生產和 運行的風力發電機，大部分都是引進國外設備、國外技術或是中外 合資生產的產品。早期生產的設備多是以定槳、定速增速箱、定功 率發電機，此產品在風速多變的情況下不能調速，強風時會使風發
電力機超速，造成葉片斷裂，發電機燒毀；後來的產品採用葉尖反 向調速，其結構複雜，使葉片負荷增大，減少了葉片壽命；現在的 風力發電機是採用變槳來調速的，但仍然採用的是定速增速箱和定 功率發電機，雖然比前述的風力發電機好些，但是它也不適用於風 速多變的強風地區，直驅型風力發電機雖然沒有增速箱，也採用了 變槳調速，但發電機是採用低速定功率、定電壓的設計方案，亦不 適用風速多變的強風地區。所以現有的風力發電機都存在著低速不 能在網，高速不能發電，只有中速時在網，但上網時間短，不能充 分的利用風能的缺陷。

發明內容
本發明是針對現有技術中的缺陷，提供一種在網時間長、適用 於多級風速、根據風力大小來改變功率的電子變功率、變速風力發 電機。
實現上述發明目的採用以下技術方案 一種電子變功率、變速 風力發電機，包括發電機、主軸、聯軸器、整流裝置、傳感器，所 述風力發電機包括多個發電機單體，各發電機單體的主軸用聯軸器 連接，各發電機單體上均設置有整流裝置，各整流裝置與換向繼電 器相連接；所述發電機的端部裝有傳感器。
與現有技術相比，本發明是用電子變功率、變速的風力發電機
3取締了原有的定功率、定電壓發電機，這種發電機適用於風速多變 的地區，更適合於海上用，且在網時間長，風能利用率高，附加設 備少，節約資金投入，使用壽命長，操作簡單，使用方便。


圖1為本發明的整體結構示意圖。
圖2為本發明的電器原理圖。 圖3為本發明低風速時的電路原理圖。 圖4為本發明中風速時的電路原理圖。 圖5為本發明高風速時的電路原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例詳述本發明。
參見附圖1-5，本實施例四個發電機單體串聯在一起，構成一 發電機組2。所述發電機組2中的四個發電機的主軸4用聯軸器7 連接在一起，且每個發電機上均連接有一個整流裝置Z1-Z4，整流 裝置Z1和Z2為一組、Z3禾QZ4為一組，且均與換向繼電器K1和 K2連接，Kl禾卩K2又於K3連接。
所述發電機組2均裝於發電機機殼3的內部，其底部與發電機 塔架6焊接在一起，其一端通過主軸4與風機輪轂5連接，其另一 端裝有轉子電壓調節器1和轉速傳感器8。
整流裝置與換向繼電器之間呈"品"字狀排布。每個發電機單 體內部可以設置有多組與整流裝置相連接的線圈組合，線圈組合個 數為2的倍數。
本發明的工作原理是
1、在低風速時發電機輸出電壓為200V，當時功率也只有250 千瓦左右(用風電專用繼電器)，繼電器K1、 K2、 K3都在串聯狀 態下連接，見圖3，也就是四個發電機電壓串聯，發電機串聯時功 率不變。這時輸出電壓相加200V+200V+200V+200V=800V。 電流走向為
由輸出電源正極一Z1正一Z1負一K1-3—K1-1一Z2正一Z2負 —K3-3_K3-1—Z3正一Z3負一K2-3—K2-1—Z4正一Z4負一電源輸出負極。
2、 在中風速時發電機電壓上升至400V,這時由控制中心發出 指令使繼電器K1、 K2由串聯狀態轉換為並聯狀態，見圖4，繼電器 Kl的並聯觸點將Zl、 Z2的正極連在一起，將Zl、 Z2的負極連在一 起；繼電器K2的並聯是將Z3、 Z4的正極連在一起，在兩發電機並 聯時，發電機輸出電壓不變功率相加，K1將Z1、Z2並聯，K2將Z3、 Z4並聯，再由K3將K1、 K2進行串聯。這時發電機輸出的電壓是 400V +400V=800V，這時發電機輸出的功率為1000千瓦。
電流走向為
電源輸出正極一Zl、 Z2正極一Zl、 Z2負極一K3-3—K3-1—Z3、 Z4正極一Z3、 Z4負極一電源輸出負極。
3、 在高風速時發電機輸出電壓上升至800V，這時由控制中心 發出指令使K1、 K2、 K3繼電器都在並聯狀態連接，四組發電機輸 出正極通過K1、 K2、 K3連接在一起，而負極也是通過K1、 K2、 K3 連接在一起。這時總輸出電壓是800V，而功率是四組發電機功率的 和即總功率為4000千瓦。
電流走向為 發電機輸出電源正極
① 一Zl正、Zl負一K1-3_K1-4—K3-3—K3-4——
② 一K1—2—Kl—1—Z2正一Z2負一K3—3—K3—4——
③ 一K3-2—K3-1—Z3正一Z3負一K2-3—K2-4—— —K3-2_K3-1—K2-2—K2-1—Z4正一Z4負—— _一電源輸出負極。
寬電壓輸入型變流器與本發電機相組成的多組型上網結構相 配合使用，要比傳統的風力發電機上網時間多2-3倍。
由於本裝置的結構設置為"品"字狀，故在計算時，其輸出 電壓為品字串聯的總和，而輸出功率為品字並聯的總和。
權利要求
1、一種電子變功率、變速風力發電機，包括發電機、主軸、聯軸器、整流裝置、傳感器，其特徵在於，所述風力發電機包括多個發電機單體，各發電機單體的主軸用聯軸器連接，各發電機單體上均設置有整流裝置，各整流裝置與換向繼電器相連接；所述發電機的端部裝有傳感器。
2、 根據權利要求1所述的電子變功率、變速風力發電機，其 特徵在於，整流裝置與換向繼電器之間呈"品"字狀排布。
全文摘要
本發明涉及一種發電機，具體地說是一種根據風力大小來改變功率的電子變功率、變速風力發電機。它包括發電機、主軸、聯軸器、整流裝置、傳感器，所述風力發電機包括多個發電機單體，各發電機單體的主軸用聯軸器連接，各發電機單體上均設置有整流裝置，各整流裝置與換向繼電器相連接；所述發電機的端部裝有傳感器。本發明是用電子變功率、變速的風力發電機取締了原有的定功率、定電壓發電機，這種發電機適用於風速多變的地區，更適合於海上用，且在網時間長，風能利用率高，附加設備少，節約資金投入，使用壽命長，操作簡單，使用方便。
文檔編號H02P9/48GK101494435SQ200910119530
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者劉文韜, 劉旭東 申請人:劉旭東