專利名稱：風力發電系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于電力機械領域，尤其涉及一種風力發電系統。
背景技術：
風能是一種可再生的清潔能源。近三十年來，國際上在風能的利用方面，無論是理論方面還是應用研究都取得了重大進展，風力發電技術日臻完善。我國是亞洲風能產業發展的主要推動者之一，風力發電技術和產業的發展速度將明顯加快。“國家科技支撐計劃重大項目”大功率風電機組研制與示范支持I. 5 2. 5MW、2. 5MW及以上雙饋式變速恒頻風電機組的研制；1. 5 2. 5麗、2. 5麗及以上直驅式變速恒頻風電機組的研制；兆瓦級以上風電機組葉片、齒輪箱、雙饋式發電機、直驅永磁式發電機、雙饋式風電機組控制系統與變流器、直驅式風電機組控制系統及變流器的研制及相關風電技術發展分析等。 綜上所述，突出說明風電機組最關鍵的技術問題是如何實現恒頻、恒壓、發電量大、噪音低、安全性高、壽命長、單度電成本低等功能特點，是每位行業科技工作者的奮斗目標。目前，我國并網型風電機組絕大部分是國外機組，其中丹麥占60 %左右、德國占20 %左右、國產僅占10%，已研制機型均屬于定轉速失速控制型風力機，變速恒頻型風力機尚在開發研究中，主要技術走引進消化國產化道路，這充分說明我國的風電技術遠遠落后于一些發達的西方國家。風電機組在運行過程中，要求風力機不論風速如何變化，轉速總保持恒定或不超過某一恒定值，為此采用了調速或限速裝置，從原理上大致為三類一、偏離風向超速保護；二、利用氣動阻力制動；三、變槳距調速。
發明內容
本發明的目的是提供一種風力發電系統，當風速發生變化時，保證傳遞給同步發電機的轉速不隨著風速的變化而變化，實現輸出電能的恒頻率、恒電壓，解決了現有技術中存在的上述不足。本發明的目的是通過以下技術方案來實現
一種風力發電系統，包括風輪和底盤，所述風輪連接有增速器，所述底盤上固定有伺服驅動系統，所述增速器內部設有啟動與制動裝置，增速器的輸出軸連接有前置主動盤，前置主動盤外側設有前置從動盤，前置從動盤連接后置主動盤，所述前置從動盤與后置主動盤之間順次設有前置勵磁繞組和后置勵磁繞組，后置主動盤內設有后置從動盤，后置從動盤連接有發電機。進一步的，所述增速器與前置主動盤之間設有前置速度信號取樣裝置，所述后置從動盤與發電機之間設有后置速度信號取樣裝置。進一步的，所述底盤表面設有防護罩。優選的，所述風輪通過聯軸器與增速器連接，所述前置從動盤通過彈性聯軸器與后置主動盤連接。
優選的，所述前置主動盤與前置從動盤通過磁力非接觸性連接驅動，所述后置主動盤與后置從動盤通過磁力非接觸性連接驅動。本發明的有益效果為該裝置結構簡單，安全可靠；實現了電能輸出過程的高穩定、低噪音、恒頻率、恒電壓；主動盤與從動盤之間的磁力非接觸性連接，延長了風電機組的使用壽命；實現了發電量輸出的最大化。
下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。圖I是本發明實施例所述的一種風力發電 系統結構示意 圖2是本發明實施例所述的一種風力發電系統功能方框圖。圖中
I、風輪；2、底盤；3、增速器；4、伺服驅動系統；5、前置主動盤；6、前置從動盤；7、后置主動盤；8、后置從動盤；9、發電機；10、前置速度信號取樣裝置；11、前置勵磁繞組；12、后置勵磁繞組；13、后置速度信號取樣裝置；14、防護罩。
具體實施例方式如圖I所示，本發明實施例所述的一種風力發電系統，包括風輪I和底盤2，風輪I通過聯軸器連接有增速器3，底盤2上固定有伺服驅動系統4和防護罩14，增速器3內部設有啟動與制動裝置，增速器3的輸出軸連接有前置主動盤5，增速器3與前置主動盤5之間設有前置速度信號取樣裝置10，前置主動盤5通過磁力非接觸性連接有前置從動盤6，前置從動盤6通過彈性聯軸器連接后置主動盤7，前置從動盤6與后置主動盤7之間順次設有前置勵磁繞組11和后置勵磁繞組12，后置主動盤7通過磁力非接觸性連接有后置從動盤8，后置從動盤8連接有發電9，后置從動盤8與發電機9之間設有后置速度信號取樣裝置13，通過兩級磁力非接觸性連接,實現恒頻率、恒電壓發電。當風速保持在某一額定值時，風輪I將沿著垂直于風向的平面保持一定的速度旋轉，增速器3輸出給前置主動盤5的轉速也同樣在某一額定值，這時由前置速度信號取樣裝置10輸出一個對應的模擬量信號，我們設為ul，負反饋給模擬量速度與控制單元，經比較、運算、放大后輸出一個驅動信號給前置勵磁繞組11，來驅動前置從動盤6和后置主動盤7按設定的轉速運轉，后置主動盤7與后置從動盤8通過磁力連接，這時，我們給后置勵磁繞組
12一個定值設定信號，驅動后置從動盤8和發電機9工作，后置速度信號取樣裝置13輸出一個對應的模擬量信號，我們設為u2。當風速發生變化時，風輪I的速度也將發生變化，增速器3輸出軸的轉速也隨之變化，這時前置速度信號取樣裝置10輸出一個的模擬量信號ul發生改變(增加或減小)，負反饋給模擬量速度與控制單元輸出一個對應驅動信號(減小或增加)給前置勵磁繞組11，以保證前置從動盤6按原設定轉速保持不變運轉，保證后面傳動系統及發電機9的轉速不變，以實現恒速度、恒頻率、恒電壓發電。當發電機9的負載發生變化時，發電機9的轉速瞬間將發生改變，這時由后置速度信號取樣裝置13輸出一個對應的模擬量信號u2 (增大或減小)發生改變，負反饋給基準速度給定與控制單元輸出一個對應驅動信號(減小或增加)給后置勵磁繞組12，以保證發電機9的轉速不隨著負載的變化而變化，以實現恒速度、恒頻率、恒電壓發電。如圖2所示，本發明還擁有獨特的啟動與制動裝置，它與增速器3為一體型結構。當風力達到一定的風速時，風力測量控制系統輸出信號，自動啟動風電系統按設定模式運行發電；當風力不足時，風力測量控制系統無信號輸出，可自動關閉風電系統，也可以設定運行風電機組，但此時風電機組運行效率下降，隨著風速降低而降低，具體視電網的負荷而定。風向指示系統是控制伺服驅動系統4的信號源，它能準確的捕獲風力方向以控制伺服驅動系統4驅動風電系統，使風輪I旋轉平面總是迎風垂直于風速方向旋轉，使風電機組保持最佳的風能利用率，以輸出最大的發電量。顯示、操作控制系統，模擬量速度與控制單元， 基準速度給定控制單元是風電機組運行的心臟，它能準確的顯示出風電機組各系統運行狀態、運行參數，并能實現故障報警與通訊。本發明不局限于上述最佳實施方式，并不能以此局限本發明，任何人在本發明的啟示下得出的其他各種形式的產品，不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.ー種風カ發電系統，包括風輪(I)和底盤(2)，所述風輪(I)連接有增速器(3)，所述底盤(2)上固定有伺服驅動系統(4)，其特征在于所述增速器(3)內部設有啟動與制動裝置，增速器(3)的輸出軸連接有前置主動盤(5)，前置主動盤(5)外側設有前置從動盤(6)，前置從動盤(6)連接后置主動盤(7)，所述前置從動盤(6)與后置主動盤(7)之間順次設有前置勵磁繞組(11)和后置勵磁繞組(12),后置主動盤(7)內設有后置從動盤(8),后置從動盤(8)連接發電機(9)。
2.根據權利要求I所述的風カ發電系統，其特征在于所述增速器(3)與前置主動盤(5 )之間設有前置速度信號取樣裝置(10 )。
3.根據權利要求2所述的風カ發電系統，其特征在干所述后置從動盤(8)與發電機(9 )之間設有后置速度信號取樣裝置(13)。
4.根據權利要求1-3任一項所述的風カ發電系統，其特征在于所述底盤(2)表面設有防護罩(14)。
5.根據權利要求I所述的風カ發電系統，其特征在于所述風輪(I)通過聯軸器與增速器(3)連接。
6.根據權利要求I所述的風カ發電系統，其特征在于所述前置從動盤(6)通過彈性聯軸器與后置主動盤(7)連接。
7.根據權利要求6所述的風カ發電系統，其特征在于所述前置主動盤(5)與前置從動盤(6)通過磁力非接觸性連接驅動。
8.根據權利要求7所述的風カ發電系統，其特征在于所述后置主動盤(7)與后置從動盤(8)通過磁力非接觸性連接驅動。
全文摘要
本發明涉及一種風力發電系統，包括風輪和底盤，風輪連接有增速器，底盤上固定有伺服驅動系統和防護罩，增速器連接有前置主動盤，增速器與前置主動盤之間設有前置速度信號取樣裝置，前置主動盤通過磁力非接觸性連接有前置從動盤，前置從動盤連接后置主動盤，前置從動盤與后置主動盤之間順次設有前置勵磁繞組和后置勵磁繞組，后置主動盤通過磁力非接觸性連接有后置從動盤，后置從動盤連接有發電，后置從動盤與發電機之間設有后置度信號取樣裝置，本發明有益效果結構簡單，安全可靠；實現了電能輸出過程的高穩定、低噪音、恒頻率、恒電壓；主動盤與從動盤之間的磁力非接觸性連接，延長了風電機組的使用壽命；實現了發電量輸出的最大化。
文檔編號F03D11/02GK102758734SQ20121023950
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月11日 優先權日2012年7月11日
發明者朱長林, 楊基本 申請人:朱長林, 楊基本