一種變速恆頻的風力發電機設備的製作方法
2023-05-05 15:00:56
一種變速恆頻的風力發電機設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種變速恆頻的風力發電機設備，包括：殼體，其頂部設置有用於風向計和風速計：風車翼，其位於所述殼體頂部；風力機轉子，其與所述風車翼連接，其上連接有用於動力增速的增速機；差動永磁電機：其通過所述增速機連接至所述風力機轉子；其特徵在於，還包括備用發動機：其與所述差動永磁電機連接接收所述差動永磁電機的功率分流；超級電容器組：其與所述備用發動機連接；蓄電池：其與所述超級電容器組連接；控制器：其設置在所述殼體內部，與所述風向計、所述風速計、所述風力機轉子、所述差動永磁電機和所述超級電容器組連接，本實用新型利用超級電容器實現風力發電機變速恆頻的方法成本低廉，效果可靠，結構簡單。
【專利說明】—種變速恆頻的風力發電機設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風力發電機設備，尤其是涉及一種利用超級電容器實現風力發電機變速恆頻的風力發電機設備。
【背景技術】
[0002]在風力發電的過程中，既要最大限度地捕獲風能，又要保持發電機發出的電能頻率與電網的頻率一致，即恆頻。
[0003]目前廣泛採用的變速恆頻風力發電機設備主要有:籠型異步發電機變速恆頻設備、交流勵磁雙饋發電機變速恆頻設備、無刷雙饋發電機變速恆頻系統和永磁電機變速恆頻設備。
[0004]在採用永磁電機變速恆頻的系統中，一般要通過複雜的結構收集電能，才能最終實現發電功率的合流或分流。
實用新型內容
[0005]本實用新型針對上述不足，公開了一種變速恆頻的風力發電機設備，包括:
[0006]殼體，其頂部設置有用於風向計和風速計:
[0007]風車翼，其位於所述殼體頂部；
[0008]風力機轉子，其與所述風車翼連接，其上連接有用於動力增速的增速機；
[0009]差動永磁電機:其通過所述增速機連接至所述風力機轉子；
[0010]還包括備用發動機:其與所述差動永磁電機連接接收所述差動永磁電機的功率分流；
[0011]超級電容器組:其與所述備用發動機連接；
[0012]蓄電池:其與所述超級電容器組連接；
[0013]控制器:其設置在所述殼體內部，與所述風向計、所述風速計、所述風力機轉子、所述差動永磁電機和所述超級電容器組連接。
[0014]優選方案:所述殼體內設置有風道。
[0015]優選方案:所述風車翼為風輪結構。
[0016]優選方案:所述風輪至少為5個。
[0017]優選方案:，所述風輪包括一個圓筒形的風輪本體，所述風輪本體的外周壁上設置有多個與所述風輪本體的軸線平行的葉片且所有葉片的偏轉方向相同。
[0018]本實用新型利用超級電容器實現風力發電機變速恆頻的方法成本低廉，效果可
靠，結構簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的描述，如圖1所示，本實用新型包括:包括:
[0021]殼體(未圖示)，其頂部設置有用於風向計(未圖示)和風速計(未圖示)，所述殼體(未圖示)內設置有風道；
[0022]風車翼1，其位於所述殼體頂部，所述風車翼I為風輪結構，所述風輪至少為5個，所述風輪包括一個圓筒形的風輪本體，所述風輪本體的外周壁上設置有多個與所述風輪本體的軸線平行的葉片且所有葉片的偏轉方向相同。
[0023]風力機轉子2，其與所述風車翼I連接，其上連接有用於動力增速的增速機3 ；
[0024]差動永磁電機4:其通過所述增速機3連接至所述風力機轉子2 ；
[0025]其特徵在於，還包括備用發動機5:其與所述差動永磁電機4連接接收所述差動永磁電機4的功率分流；
[0026]超級電容器組6:其與所述備用發動機5連接；
[0027]蓄電池(未圖示):其與所述超級電容器組6連接；
[0028]控制器(未圖示):其設置在所述殼體(未圖示)內部，與所述風向計(未圖示)、所述風速計(未圖示)、所述風力機轉子2、所述差動永磁電機2和所述超級電容器組6連接。
[0029]利用超級電容器實現風力發電機變速恆頻的方法，包括以下步驟:
[0030]步驟一、通過風向計測量風向(未圖示)、通過風速計(未圖示)測量風速；
[0031]步驟二、將所述風向計(未圖示)測得的風向參數輸入到控制器(未圖示)中，控制器(未圖示)對風向參數進行計算，並根據計算結果調整變槳距機構，以調整風車翼I的角度，使得風車翼I處於風能利用最大化的位置處；
[0032]步驟三、將所述風速計(未圖示)測得的風速參數也輸入到控制器(未圖示)中，控制器(未圖示)根據風向參數和風速參數計算風車翼I帶動的風力機轉子2的理論輸出功率，並與實際輸出功率進行比較，如果兩者的差值在預定值的範圍內，則轉向步驟四，如果兩者的差值在預定值的範圍外，則轉向執行步驟二，重新調整風車翼I的角度，並且對風向計(未圖示)和風速計(未圖示)進行性能檢測；
[0033]步驟四、將風力機轉子2的輸出功率傳送至增速機3，再由增速機3傳遞至差動永磁電機4,如果風力機轉子2的輸出功率大於差動永磁電機4的額定功率時，由控制器(未圖示)進行控制，將風力機轉子2的輸出功率進入差動永磁電機4的差速機構進行功率分流，將超出額定功率的部分分流至備用發電機5，備用發電機5發出的電能輸出至由多個超級電容器6串聯形成的超級電容器組內；如果風力機轉子2的輸出功率小於差動永磁電機4的額定功率時，由控制器(未圖示)進行控制，將風力機轉子2的輸出功率和超級電容器6的輸出功率共同輸入到差動永磁電機4中，其中，所述風力機轉子2的輸出功率和超級電容器6的輸出功率之和等於所述差動永磁電機4的額定功率；
[0034]步驟五、通過電量檢測器檢測超級電容器組6內的電量，當電量高於一高值時，將超級電容器組6內的電量轉移到蓄電池內，當電量低於一低值時，從蓄電池(未圖示)內向超級電容器組6轉移電量。
【權利要求】
1.一種變速恆頻的風力發電機設備,包括: 殼體，其頂部設置有用於風向計和風速計: 風車翼，其位於所述殼體頂部； 風力機轉子，其與所述風車翼連接，其上連接有用於動力增速的增速機； 差動永磁電機:其通過所述增速機連接至所述風力機轉子； 其特徵在於，還包括備用發動機:其與所述差動永磁電機連接接收所述差動永磁電機的功率分流； 超級電容器組:其與所述備用發動機連接； 蓄電池:其與所述超級電容器組連接； 控制器:其設置在所述殼體內部，與所述風向計、所述風速計、所述風力機轉子、所述差動永磁電機和所述超級電容器組連接。
2.根據權利要求1所述的變速恆頻的風力發電機設備，其特徵在於，所述殼體內設置有風道。
3.根據權利要求1所述的變速恆頻的風力發電機設備，其特徵在於，所述風車翼為風輪結構。
4.根據權利要求3所述的變速恆頻的風力發電機設備，其特徵在於，所述風輪至少為5個。
5.如權利要求4所述的變速恆頻的風力發電機設備，其特徵在於，所述風輪包括一個圓筒形的風輪本體，所述風輪本體的外周壁上設置有多個與所述風輪本體的軸線平行的葉片且所有葉片的偏轉方向相同。
【文檔編號】F03D9/02GK203640927SQ201320882972
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】張麗 申請人:蘇州市職業大學