一種風力發電裝置及風力發電機組系統的製作方法
2023-04-27 01:11:11
專利名稱：一種風力發電裝置及風力發電機組系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發電機，尤其涉及一種風力發電裝置及風力發電機組系統。
背景技術：
目前，一般小型風力發電機的風輪通常採用塑料或鋁合金等結構材料，傳統的永磁電機結構不合理重量重、齒槽轉矩高，增加了整個風力發電機的重量，而且增加了風力發電機的啟動風速，而採用塑料或鋁合金雖然質地輕，但塑料或鋁合金質地軟容易變形與風輪匹配差空氣動力效率較低，造成一般小型風力發電機的風輪共振很厲害，風力發電機容易在運行中產生振動、晃動、導致風力發電機的使用壽命大大降低。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種用鎂合金作風葉的風力發電裝置。本實用新型同時提供一種採用該風力發電裝置的風力發電機組系統。為了解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是提供一種風力發電裝置，包括固定支架和固定在固定支架上的風力發電機，所述風力發電機包括機身、設置在機身前端的風葉和設置在機身末端的尾舵，所述風葉的材質為鎂合金。作為本實用新型的進一步改進，所述風力發電機的轉子僅裝有永久磁鋼的磁極， 風力發電機的定子採用集中整距繞組。作為本實用新型的進一步改進，所述固定支架包括支撐杆和支撐座，所述支撐杆與機身活動連接，支撐杆下端固定在支撐座上。作為本實用新型的進一步改進，所述支撐杆上還設有固定環，通過斜拉繩連接所述固定環將固定支架平衡固定。為解決上述技術問題，本實用新型採用的另一個技術方案是提供一種風力發電機組系統，包括風力發電裝置、控制裝置、蓄電池組和逆變器，所述風力發電裝置通過控制器電連接蓄電池組並為蓄電池組充電，所述蓄電池組通過逆變器連接系統外部電器；所述風力發電裝置包括固定支架和固定在固定支架上的風力發電機，所述風力發電機包括機身、設置在機身前端的風葉和設置在機身末端的尾舵，所述風葉的材質為鎂合金。作為本實用新型的進一步改進，所述風力發電機的轉子僅裝有永久磁鋼的磁極， 風力發電機的定子採用集中整距繞組。作為本實用新型的進一步改進，所述固定支架包括支撐杆和支撐座，所述支撐杆與機身活動連接，支撐杆下端固定在支撐座上。作為本實用新型的進一步改進，所述支撐杆上還設有固定環，通過斜拉繩連接所述固定環將固定支架平衡固定。作為本實用新型的進一步改進，還包括太陽能電池板，所述太陽能電池板通過控制器電連接所述蓄電池組。
3[0014]本實用新型的有益效果是，鎂合金是迄今在工程應用領域中最輕的金屬結構材料，具有密度低，比強度和比剛度高，減震性和電磁屏蔽效果好等特點，風力發電機的風葉用鎂合金新型材料，既提高風葉壽命又消除共振現象，使得風力發電機的啟動風速低，系統利用效率高，運動無振動，對通訊設備和電子儀器的幹擾非常微小，低噪音，安裝維護方便。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型風力發電裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型風力發電機組系統的結構示意圖；其中，11 機身；12 風葉；13 尾舵；14 整流罩；21 支撐杆；22 支撐座；23 斜拉繩；3 控制裝置；4:蓄電池組；5 逆變器；6 太陽能電池板。
具體實施方式
為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。實施例1請一併參閱
圖1，如圖所示，本實用新型風力發電裝置的實施例包括固定支架和固定在固定支架上的風力發電機，所述風力發電機包括機身11、設置在機身11前端的風葉12 和設置在機身11末端的尾舵13。所述風葉12的材質為鎂合金，風葉12製造可採用緊密注塑成型，配以優化的啟動外形設計和結構設計，使風葉12在同等掃風面積情況下，風能利用效率高，降低了材料的消耗，風葉12前端還設有整流罩14，提供風能利用。通過上述結構，因為鎂合金是迄今在工程應用領域中最輕的金屬結構材料，具有密度低，比強度和比剛度高，減震性和電磁屏蔽效果好等特點，風力發電機的風葉12用鎂合金新型材料，既提高風葉12壽命又消除共振電磁屏蔽效果，使得風力發電機的啟動風速低，系統利用效率高，運動無振動，對通訊設備和電子儀器的幹擾非常微小，低噪音，安裝維護方便。在本實施例中，所述風力發電機的轉子僅裝有永久磁鋼的磁極，極對數多(16 級)，風力發電機的定子採用集中整距繞組，內阻和電感小。而且電感線圈不相互幹擾，輸出無雜波，諧波量小，抗幹擾能力強；布局設計合理，定子磁場軸與轉子軸線垂直，功率密度高體積(Ikw峰值達1. 2kw體積Φ 180X130)小，(國內同類產品達34kg)重量(Ilkg)輕， 發電機效率高於90%，輸出三相正弦波，波形畸變率小於3%，繞組溫升小於30K，啟動損耗小、可有效地降低發電機的風能切入轉矩，Ikw風力發電機只有0. SN0利用發電機本身特點設計新穎電磁製動輔助裝置，簡化了機組結構，提高了機組運行的可靠性。作為本實用新型的進一步改進，所述固定支架包括支撐杆21和支撐座22，所述支撐杆21與機身11活動連接，支撐杆21下端固定在支撐座22上。所述支撐杆21上還設有固定環，固定環可以為兩個，對稱設置在支撐杆21上，通過斜拉繩23連接所述固定環將固定支架平衡固定。實施例2請一併參閱圖2，如圖所示，本實用新型風力發電機組系統的實施例包括風力發電裝置、控制裝置3、蓄電池組4和逆變器5，所述風力發電裝置通過控制器電連接蓄電池組4 並為蓄電池組4充電，所述蓄電池組4通過逆變器5連接系統外部電器；所述風力發電裝置包括固定支架和固定在固定支架上的風力發電機，所述風力發電機包括機身11、設置在機身11前端的風葉12和設置在機身11末端的尾舵13，所述風葉12的材質為鎂合金。所述風葉12的材質為鎂合金，風葉12製造可採用緊密注塑成型，配以優化的啟動外形設計和結構設計，使風葉12在同等掃風面積情況下，風能利用效率高，降低了材料的消耗。鎂合金是迄今在工程應用領域中最輕的金屬結構材料，具有密度低，比強度和比剛度高，減震性和電磁屏蔽效果好等特點，風力發電機的風葉12用鎂合金新型材料，既提高風葉12壽命又消除共振電磁屏蔽效果，使得風力發電機的啟動風速低，系統利用效率高，運動無振動，對通訊設備和電子儀器的幹擾非常微小，低噪音，安裝維護方便。上述結構，風力發電機組系統的控制裝置3採用微機控制策略，由電力電子變換器構成一個具有整流、穩壓、控制和故障指示的系統。解決了一直以來困繞小型風力機的整流、穩壓一體化的問題，同時具有蓄電池組4的過充、欠壓等多種故障報警指示功能，並設有光伏電池輸入端子，用戶可方便將風力發電機系統擴充為風-光互補型發電系統。同時智能型高效正弦波逆變器5將直流電逆變為220V/50HZ或110V/60Hz交流電，可直接帶動感性負載，同時具有短路、過載和蓄電池組4的過放、過充自動保護功能，能有效地延長蓄電池組4的使用壽命。在本實施例中，所述風力發電機的轉子僅裝有永久磁鋼的磁極，極對數多(16 級)，風力發電機的定子採用集中整距繞組，內阻和電感小。而且電感線圈不相互幹擾，輸出無雜波，諧波量小，抗幹擾能力強；布局設計合理，定子磁場軸與轉子軸線垂直，功率密度高體積(Ikw峰值達1. 2kw體積Φ 180X130)小，(國內同類產品達34kg)重量(Ilkg)輕， 發電機效率高於90%，輸出三相正弦波，波形畸變率小於3%，繞組溫升小於30K，啟動損耗小、可有效地降低發電機的風能切入轉矩，Ikw風力發電機只有0. SN0利用發電機本身特點設計新穎電磁製動輔助裝置，簡化了機組結構，提高了機組運行的可靠性。作為本實用新型的進一步改進，所述固定支架包括支撐杆21和支撐座22，所述支撐杆21與機身11活動連接，支撐杆21下端固定在支撐座22上。所述支撐杆21上還設有固定環，固定環可以為兩個，對稱設置在支撐杆21上，通過斜拉繩23連接所述固定環將固定支架平衡固定。在本實施例中，本實用新型風力發電機組系統還包括太陽能電池板6，所述太陽能電池板6通過控制器電連接所述蓄電池組，通過太陽能電池板6也可以向蓄電池組充電，在風力不大的情況下風力發電機組系統依然能繼續為用戶供電。以上所述各實施例及其改進，可以根據需要，靈活調整各改進方案的搭配。以上所述僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
權利要求1.一種風力發電裝置，包括固定支架和固定在固定支架上的風力發電機，其特徵在於 所述風力發電機包括機身、設置在機身前端的風葉和設置在機身末端的尾舵，所述風葉的材質為鎂合金。
2.根據權利要求1所述的風力發電裝置，其特徵在於所述風力發電機的轉子僅裝有永久磁鋼的磁極，風力發電機的定子採用集中整距繞組。
3.根據權利要求1所述的風力發電裝置，其特徵在於所述固定支架包括支撐杆和支撐座，所述支撐杆與機身活動連接，支撐杆下端固定在支撐座上。
4.根據權利要求3所述的風力發電裝置，其特徵在於所述支撐杆上還設有固定環，通過斜拉繩連接所述固定環將固定支架平衡固定。
5.一種風力發電機組系統，其特徵在於包括風力發電裝置、控制裝置、蓄電池組和逆變器，所述風力發電裝置通過控制器電連接蓄電池組並為蓄電池組充電，所述蓄電池組通過逆變器連接系統外部電器；所述風力發電裝置包括固定支架和固定在固定支架上的風力發電機，所述風力發電機包括機身、設置在機身前端的風葉和設置在機身末端的尾舵，所述風葉的材質為鎂合金。
6.根據權利要求5所述的風力發電機組系統，其特徵在於所述風力發電機的轉子僅裝有永久磁鋼的磁極，風力發電機的定子採用集中整距繞組。
7.根據權利要求5所述的風力發電機組系統，其特徵在於所述固定支架包括支撐杆和支撐座，所述支撐杆與機身活動連接，支撐杆下端固定在支撐座上。
8.根據權利要求7所述的風力發電機組系統，其特徵在於所述支撐杆上還設有固定環，通過斜拉繩連接所述固定環將固定支架平衡固定。
9.根據權利要求5所述的風力發電機組系統，其特徵在於還包括太陽能電池板，所述太陽能電池板通過控制器電連接所述蓄電池組。
專利摘要本實用新型公開了一種風力發電裝置，包括固定支架和固定在固定支架上的風力發電機，所述風力發電機包括機身、設置在機身前端的風葉和設置在機身末端的尾舵，所述風葉的材質為鎂合金。本實用新型的有益效果是，鎂合金是迄今在工程應用領域中最輕的金屬結構材料，具有密度低，比強度和比剛度高，減震性和電磁屏蔽效果好等特點，風力發電機的風葉用鎂合金新型材料，既提高風葉壽命又消除共振現象，使得風力發電機的啟動風速低，系統利用效率高，運動無振動，對通訊設備和電子儀器的幹擾非常微小，低噪音，安裝維護方便。
文檔編號F03D11/00GK202228283SQ201120339870
公開日2012年5月23日 申請日期2012年2月1日 優先權日2012年2月1日
發明者趙桂標 申請人:福建勁菱達電機科技有限公司