專利名稱：磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種 磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的風力發(fā)電機當風速變化時，會導致發(fā)電機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)使并網(wǎng)輸入電壓不穩(wěn)從而對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，現(xiàn)有技術(shù)中一般是通過改變槳葉的迎風角來恒定轉(zhuǎn)速，但是當大風時槳葉迎風面會與風向平行，由此會造成風能的浪費，而調(diào)整槳葉的迎風角是通過減速機構(gòu)傳動來實現(xiàn)的，減速機構(gòu)在傳遞改變槳葉迎風角的速度過程中有明顯的響應風速滯后現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)L力驅(qū)動的葉片動能轉(zhuǎn)化為熱能的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置；
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種可以對風力發(fā)電葉片轉(zhuǎn)速進行緩速調(diào)整，以獲得穩(wěn)定的風力發(fā)電條件，同時可以將多余的風能進行轉(zhuǎn)化儲存，提高風力發(fā)電設備能源利用率的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，包括有連接在風力驅(qū)動的葉片轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子和套在轉(zhuǎn)子外的定子；轉(zhuǎn)子上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；定子上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口和介質(zhì)出口與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接。所述發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體；所述儲熱空間是位于殼體內(nèi)的沿圓周方向排布并軸向貫穿殼體的導流孔，各導流孔相互連通并與介質(zhì)進口和介質(zhì)出口連接。所述儲熱空間是位于定子上的一個腔體，腔體內(nèi)填充換熱介質(zhì)；所述發(fā)熱體是安置在腔體內(nèi)的多個鐵質(zhì)顆粒。所述定子外圍包覆有保溫材料層。所述葉片轉(zhuǎn)軸一端安裝有用來冷卻轉(zhuǎn)子的冷卻裝置。所述控制裝置包括有可檢測葉片轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的測速裝置，使控制裝置根據(jù)風力變化產(chǎn)生的葉片轉(zhuǎn)速變化，對作用于定子的磁場進行調(diào)節(jié)；所控制裝置可以通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場；控制裝置也可以通過改變轉(zhuǎn)子與定子的相對位置來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場。所述葉片轉(zhuǎn)軸可直接帶動一臺發(fā)電機；葉片轉(zhuǎn)軸也可以通過傳動機構(gòu)同時驅(qū)動多臺發(fā)電機。
采用上述的結(jié)構(gòu)后，由于設置的具有熱聚積功能的定子和安裝在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，可將風力轉(zhuǎn)化為熱量儲存和利用，其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠；當應用到發(fā)電裝置中時，一方面保持了發(fā)電機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運行，使并網(wǎng)輸入電壓穩(wěn)定，避免了因發(fā)電機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，同時可將變化風速條件下為維持葉片恒速而無法用來發(fā)電的多余風力進行收集，將動能轉(zhuǎn)換為熱能，提高了能源利用效率。


圖I為本發(fā)明第一實施例結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明第三實施例結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明第四實施例結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明第五實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置作進一步詳細說明。實施例一
如圖I所示，本發(fā)明的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，包括有連接在風力驅(qū)動的葉片轉(zhuǎn)軸9上的轉(zhuǎn)子2和套在轉(zhuǎn)子外的定子1，葉片3安裝在葉片轉(zhuǎn)軸9上并可在外驅(qū)動力的作用下帶動轉(zhuǎn)子2做旋轉(zhuǎn)運動，葉片轉(zhuǎn)軸9 一端安裝有用來冷卻轉(zhuǎn)子2的冷卻裝置10 ;定子I在外圍包覆有保溫材料層11 ;轉(zhuǎn)子2上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置12能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子I內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接；發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于殼體6內(nèi)的沿圓周方向排布并軸向貫穿殼體的導流孔7，各導流孔相互連通并與介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5連接，控制裝置12包括有可檢測葉片轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)速的測速裝置13，使控制裝置12根據(jù)風力變化產(chǎn)生的葉片轉(zhuǎn)速變化，對作用于定子的磁場進行調(diào)節(jié)，控制裝置12通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場。實施例二
如圖2所示，在本實施例中本發(fā)明的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，包括有連接在風力驅(qū)動的葉片轉(zhuǎn)軸9上的轉(zhuǎn)子2和套在轉(zhuǎn)子外的定子1，葉片3安裝在葉片轉(zhuǎn)軸9上并可在外驅(qū)動力的作用下帶動轉(zhuǎn)子2做旋轉(zhuǎn)運動，葉片轉(zhuǎn)軸9 一端安裝有用來冷卻轉(zhuǎn)子2的冷卻裝置10 ;定子I在外圍包覆有保溫材料層11 ;轉(zhuǎn)子2上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置12能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子I內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接；發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于定子I上的一個腔體，腔體內(nèi)填充換熱介質(zhì)；發(fā)熱體是安置在腔體內(nèi)的多個鐵質(zhì)顆粒8 ;控制裝置12包括有可檢測葉片轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)速的測速裝置13，使控制裝置12根據(jù)風力變化產(chǎn)生的葉片轉(zhuǎn)速變化，對作用于定子的磁場進行調(diào)節(jié)，控制裝置12通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場。實施例三
如圖3所示，在本實施例中本發(fā)明的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，包括有連接在風力驅(qū)動的葉片轉(zhuǎn)軸9上的轉(zhuǎn)子2和套在轉(zhuǎn)子外的定子1，葉片3安裝在葉片轉(zhuǎn)軸9上并可在外驅(qū)動力的作用下帶動轉(zhuǎn)子2做旋轉(zhuǎn)運動，葉片轉(zhuǎn)軸9 一端安裝有用來冷卻轉(zhuǎn)子2的冷卻裝置10 ;定子I在外圍包覆有保溫材料層11 ;轉(zhuǎn)子2上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置12能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子I內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接；發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于定子I上的一個腔體，腔體內(nèi)填充換熱介質(zhì)；發(fā)熱體是安置在腔體內(nèi)的多個鐵質(zhì)顆粒8 ;控制裝置12包括有可檢測葉片轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)速的測速裝置13，使控
制裝置12根據(jù)風力變化產(chǎn)生的葉片轉(zhuǎn)速變化，對作用于定子的磁場進行調(diào)節(jié)，控制裝置12通過改變轉(zhuǎn)子與定子的相對位置來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場。在本實施例中，還可以按照實施例一中在定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于殼體6內(nèi)的沿圓周方向排布并軸向貫穿殼體的導流孔7，各導流孔相互連通并與介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5連接,控制裝置12可通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場或改變轉(zhuǎn)子與定子的相對位置來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場兩種方式進行控制。實施例四
如圖4所示，在本實施例中本發(fā)明的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，包括有連接在風力驅(qū)動的葉片轉(zhuǎn)軸9上的轉(zhuǎn)子2和套在轉(zhuǎn)子外的定子1，葉片3安裝在葉片轉(zhuǎn)軸9上并可在外驅(qū)動力的作用下帶動轉(zhuǎn)子2做旋轉(zhuǎn)運動，葉片轉(zhuǎn)軸9 一端安裝有用來冷卻轉(zhuǎn)子2的冷卻裝置10，葉片轉(zhuǎn)軸9上直接設置有一臺發(fā)電機(即圖中所示的第一發(fā)電機16)和增速機構(gòu)15 ;定子I在外圍包覆有保溫材料層11 ;轉(zhuǎn)子2上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置12能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子I內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接；發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于定子I上的一個腔體，腔體內(nèi)填充換熱介質(zhì)；發(fā)熱體是安置在腔體內(nèi)的多個鐵質(zhì)顆粒8 ;控制裝置12包括有可檢測葉片轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)速的測速裝置13，使控制裝置12根據(jù)風力變化產(chǎn)生的葉片轉(zhuǎn)速變化，對作用于定子的磁場進行調(diào)節(jié)，控制裝置12通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場。在本實施例中，還可以按照實施例一中在定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于殼體6內(nèi)的沿圓周方向排布并軸向貫穿殼體的導流孔7，各導流孔相互連通并與介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5連接,控制裝置12可通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場或改變轉(zhuǎn)子與定子的相對位置來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場兩種方式進行控制。實施例五
如圖5所示，在本實施例中本發(fā)明的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，包括有連接在風力驅(qū)動的葉片轉(zhuǎn)軸9上的轉(zhuǎn)子2和套在轉(zhuǎn)子外的定子1，葉片3安裝在葉片轉(zhuǎn)軸9上并可在外驅(qū)動力的作用下帶動轉(zhuǎn)子2做旋轉(zhuǎn)運動，葉片轉(zhuǎn)軸9 一端安裝有用來冷卻轉(zhuǎn)子2的冷卻裝置10，定子I在外圍包覆有保溫材料層11 ;轉(zhuǎn)子2上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置12能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子I內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接；發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于定子I上的一個腔體，腔體內(nèi)填充換熱介質(zhì)；發(fā)熱體是安置在腔體內(nèi)的多個鐵質(zhì)顆粒8 ;控制裝置12包括有可檢測葉片轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)速的測速裝置13，使控制裝置12根據(jù)風力變化產(chǎn)生的葉片轉(zhuǎn)速變化，對作用于定子的磁場進行調(diào)節(jié)，控制裝置12通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場，葉片轉(zhuǎn)軸9通過傳動機構(gòu)同時驅(qū)動多臺發(fā)電機；對于多臺發(fā)電機的設置方式可以是如下的技術(shù)方案
此方案為設置為兩臺發(fā)電機的情況，當然也可根據(jù)實際情況設置為多臺發(fā)電機，本發(fā)明對其數(shù)量不作具體限制；在本實施例中即第一發(fā)電機20和第二發(fā)電機21 ;在葉片轉(zhuǎn)軸9上設置有增速機構(gòu)15，葉片轉(zhuǎn)軸9上還設置有分別通過第一傳動機構(gòu)22和第二傳動機構(gòu)17連接的第一發(fā)電機20和第二發(fā)電機21,第一發(fā)電機20和第一傳動機構(gòu)22之間設置有 第一電磁離合器18,第二發(fā)電機21和第二傳動機構(gòu)17之間設置有第二電磁離合器19,由此當風足夠大時，第一發(fā)電機20和第二發(fā)電機21的第一電磁離合器18和第一電磁離合器19都得電結(jié)合，同步發(fā)電，當風足夠小時，小到帶動其中一臺發(fā)電機都不能達到額定轉(zhuǎn)速時，第一電磁離合器18和第一電磁離合器19都失電分離，第一發(fā)電機20和第二發(fā)電機21停轉(zhuǎn)，低速風能只通過磁渦流式裝置將動能轉(zhuǎn)化成熱能。在本實施例中，還可以按照實施例一中在定子I上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體6 ;儲熱空間是位于殼體6內(nèi)的沿圓周方向排布并軸向貫穿殼體的導流孔7，各導流孔相互連通并與介質(zhì)進口 4和介質(zhì)出口 5連接,控制裝置12可通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場或改變轉(zhuǎn)子與定子的相對位置來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場兩種方式進行控制。當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，包括有連接在風力驅(qū)動的葉片轉(zhuǎn)軸(9)上的轉(zhuǎn)子(2 )和套在轉(zhuǎn)子外的定子(I);所述轉(zhuǎn)子(2 )上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置(12 )能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；所述定子(I)上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子(I)內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口(4)和介質(zhì)出口(5)與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接。
2.按照權(quán)利要求I所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述發(fā)熱體是由鐵磁性材料制造的筒狀的殼體(6);所述儲熱空間是位于殼體(6)內(nèi)的沿圓周方向排布并軸向貫穿殼體的導流孔(7)，各導流孔相互連通并與介質(zhì)進口(4)和介質(zhì)出口(5)連接。
3.按照權(quán)利要求I所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述儲熱空間是位于定子(I)上的一個腔體，腔體內(nèi)填充換熱介質(zhì)；所述發(fā)熱體是安置在腔體內(nèi)的多個鐵質(zhì)顆粒(8)。
4.按照權(quán)利要求1-3之一所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述定子(I)外圍包覆有保溫材料層(11)。
5.按照權(quán)利要求I所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述葉片轉(zhuǎn)軸(9)一端安裝有用來冷卻轉(zhuǎn)子(2)的冷卻裝置(10)。
6.按照權(quán)利要求I所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述控制裝置(12)包括有可檢測葉片轉(zhuǎn)軸(9)轉(zhuǎn)速的測速裝置(13)，使控制裝置(12)根據(jù)風力變化產(chǎn)生的葉片轉(zhuǎn)速變化，對作用于定子的磁場進行調(diào)節(jié)。
7.按照權(quán)利要求6所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述控制裝置(12)通過改變勵磁線圈的勵磁電流來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場。
8.按照權(quán)利要求6所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述控制裝置(12)通過改變轉(zhuǎn)子與定子的相對位置來調(diào)節(jié)作用于定子的磁場。
9.按照權(quán)利要求I或5或6所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述葉片轉(zhuǎn)軸(9)直接帶動一臺發(fā)電機。
10.按照權(quán)利要求I或5或6所述的磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置，其特征在于所述葉片轉(zhuǎn)軸(9)通過傳動機構(gòu)同時驅(qū)動多臺發(fā)電機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁渦流式動能轉(zhuǎn)熱能蓄熱裝置。它包括轉(zhuǎn)子和套在轉(zhuǎn)子外的定子；轉(zhuǎn)子上設置有勵磁線圈，有一個控制裝置能夠?qū)D(zhuǎn)子作用于定子的磁場進行控制；定子上設置有能夠感應磁場變化并產(chǎn)生渦流的鐵磁性材料制造的發(fā)熱體，同時在定子內(nèi)設置可填充換熱介質(zhì)的儲熱空間，儲熱空間通過介質(zhì)進口和介質(zhì)出口與外部循環(huán)換熱系統(tǒng)連接。采用上述的結(jié)構(gòu)后，可將風力轉(zhuǎn)化為熱量儲存和利用，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠；當應用到發(fā)電裝置中時，一方面保持了發(fā)電機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運行，使并網(wǎng)輸入電壓穩(wěn)定，避免了因發(fā)電機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，同時可將變化風速條件下為維持葉片恒速而無法用來發(fā)電的多余風力進行收集，將動能轉(zhuǎn)換為熱能，提高了能源利用效率。
文檔編號F03D9/02GK102852732SQ20121039564
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者夏致俊 申請人:鎮(zhèn)江市博林光電科技有限公司