垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置，包括盤式發(fā)電機，所述盤式發(fā)電機安裝在風力發(fā)電機的上。本發(fā)明的垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置，利用大電流發(fā)電機產(chǎn)生的高扭矩加于葉片軸來實現(xiàn)對風力發(fā)電機的大風降速的目的，取代卸荷電阻柜；本發(fā)明采用盤式結(jié)構(gòu)，占空面積小、方便安裝，且加工成本低，性能穩(wěn)定；本發(fā)明無需在風力發(fā)電機上增加負載，不影響風力發(fā)電機的性能和壽命，同時又把風能產(chǎn)生的多余的能量轉(zhuǎn)化為電量加以利用，實現(xiàn)了一機多元化，提高了風能利用率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電機的卸荷裝置，尤其是垂直風力發(fā)電機的卸荷裝置。 垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著新能源的普及，風力發(fā)電機不再是新名詞，已被廣大人群接受，風力發(fā)電機的 生產(chǎn)技術(shù)在這幾年也日新月異得到快速的發(fā)展。風力發(fā)電機的發(fā)電效率和風能的利用率已 成為風電行業(yè)降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品性能的關(guān)鍵指標。
[0003] 風力發(fā)電機一般的工作風速范圍在3-30m/s風速之間，30m/s為剎車狀態(tài)。3-15m/ s為風機的啟動額定風速，在此風速范圍內(nèi)，風機進行正常發(fā)電工作；13-30m/s為風機的限 速工作風速，在此風速范圍內(nèi)，風機工作在卸荷降速狀態(tài)下。廠家通常采用的卸荷降速方式 為：由控制單元在檢測到風速大于額定風速后輸出一組控制信號，啟動卸荷電阻與電機繞 組并聯(lián)，通過加大風力發(fā)電機的輸出負載來達到降速的目的。
[0004] 卸荷降速的方式有很多弊端，如： (1)卸荷降速起到降速的目的，但是加大風力發(fā)電機的輸出負載會使繞組電流增大，遠 大于額定發(fā)電電流，發(fā)電機溫升很快，發(fā)電機的壽命會受到很大影響。
[0005] (2)在卸荷降速的方式下，風力發(fā)電機發(fā)出超過額定功率的電量會分流到卸荷電 阻上，通過把電能轉(zhuǎn)換為熱能的方式卸掉，造成資源浪費。
[0006] (3)卸荷電阻有很多組成一個卸荷柜，體積與發(fā)電機的功率成正比，一般工作在室 內(nèi)或有防雷雨措施的環(huán)境下，卸荷柜的存在無疑增加了占空比。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種全新的垂直軸風力發(fā) 電機卸荷裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置，包括盤式發(fā)電 機，所述盤式發(fā)電機安裝在風力發(fā)電機的上。
[0008] 優(yōu)選的是：所述盤式發(fā)電機內(nèi)設(shè)置有電機繞組，電機繞組上安裝有空心轉(zhuǎn)子，空心 轉(zhuǎn)子的轂盤上鑲嵌磁鋼，磁鋼面向電機繞組距離2mm，空心轉(zhuǎn)子內(nèi)套裝有風力發(fā)電機主軸， 空心轉(zhuǎn)子和風力發(fā)電機主軸穿出盤式發(fā)電機機殼，風力發(fā)電機主軸頂端安裝葉片輪轂，在 葉片輪轂下端面安裝磁力線圈底座，磁力線圈底座上安裝有磁力線圈，磁力線圈的下方設(shè) 置有滑動卡輪，磁力線圈包覆在滑動卡輪上端，滑動卡輪下端的齒距離空心轉(zhuǎn)子上端的空 心轉(zhuǎn)子齒槽5mm。
[0009] 本發(fā)明的垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置，利用大電流發(fā)電機產(chǎn)生的高扭矩加于葉片 軸來實現(xiàn)對風力發(fā)電機的大風降速的目的，取代卸荷電阻柜。本實用新型采用盤式結(jié)構(gòu)，占 空面積小、方便安裝，且加工成本低，性能穩(wěn)定。本發(fā)明無需在風力發(fā)電機上增加負載，不影 響風力發(fā)電機的性能和壽命，同時又把風能產(chǎn)生的多余的能量轉(zhuǎn)化為電量加以利用，實現(xiàn) 了一機多元化，提高了風能利用率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0011] 為了能進一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其它目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實施例詳細 說明如下，所說明的較佳實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0012] 實施例： 如圖1所示：本發(fā)明的垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置，包括盤式發(fā)電機2,所述盤式發(fā)電 機2安裝在風力發(fā)電機1的上，盤式發(fā)電機2內(nèi)安裝有電機繞組3,電機繞組3上安裝有空 心轉(zhuǎn)子8,空心轉(zhuǎn)子8的轂盤上鑲嵌磁鋼7,磁鋼7面向電機繞組3距離2mm，空心轉(zhuǎn)子8內(nèi) 套裝有風力發(fā)電機主軸10,空心轉(zhuǎn)子8和風力發(fā)電機主軸10穿出盤式發(fā)電機機殼2,風力 發(fā)電機主軸10頂端安裝葉片輪轂11，在葉片輪轂11下端面安裝磁力線圈底座6,磁力線圈 底座6安裝有磁力線圈5,磁力線圈5的下方設(shè)置有滑動卡輪4,磁力線圈5包覆在滑動卡 輪4上端，滑動卡輪4下端的齒距離空心轉(zhuǎn)子8上端的空心轉(zhuǎn)子齒槽95mm。
[0013] 工作原理：在風速大于額定（13-30m/s)時，由控制單元輸出一組信號給到磁力線 圈5,磁力線圈5工作，控制滑動卡輪4動作，使滑動卡輪4上端的齒卡在盤式發(fā)電機空心轉(zhuǎn) 子上端的空心轉(zhuǎn)子齒槽9內(nèi)，拖動盤式發(fā)電機2旋轉(zhuǎn)，盤式發(fā)電機2輸出三相交流電到控制 器單元，由控制器把三相交流電整流，轉(zhuǎn)換成直流電輸入到蓄電池或并網(wǎng)逆變器。
[0014] 盤式發(fā)電機輸出的扭矩作用在風力發(fā)電機的風輪軸上，風速越大，盤式發(fā)電機轉(zhuǎn) 速越快，輸出的扭矩越大，風力發(fā)電機的風輪軸受盤式發(fā)電機阻扭矩的影響，轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn) 速降低到額定轉(zhuǎn)速時，控制單元輸出的信號關(guān)斷，磁力線圈5停止工作，滑動卡輪4與空心 轉(zhuǎn)子上端的空心轉(zhuǎn)子齒槽9脫離，盤式發(fā)電機由于失去拖動動力而停止工作，風力發(fā)電機 風輪軸上的阻扭矩消失，風力發(fā)電機正常工作。
【權(quán)利要求】
1. 一種垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置，包括盤式發(fā)電機（2)，其特征在于：所述盤式發(fā)電 機（2)安裝在風力發(fā)電機（1)的上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直軸風力發(fā)電機卸荷裝置，其特征在于：所述盤式發(fā)電機 (2)內(nèi)設(shè)置有電機繞組（3)，電機繞組（3)上安裝有空心轉(zhuǎn)子（8)，空心轉(zhuǎn)子（8)的轂盤上鑲 嵌磁鋼（7)，磁鋼（7)面向電機繞組（3)距離2mm，空心轉(zhuǎn)子（8)內(nèi)套裝有風力發(fā)電機主軸 (10)，空心轉(zhuǎn)子（8)和風力發(fā)電機主軸（10)穿出盤式發(fā)電機（2)，風力發(fā)電機主軸（10)頂端 安裝葉片輪轂（11)，在葉片輪轂（11)下端面安裝磁力線圈底座（6)，磁力線圈底座（6)上安 裝有磁力線圈（5)，磁力線圈（5)的下方設(shè)置有滑動卡輪（4)，磁力線圈（5)包覆在滑動卡輪 (4)上端，滑動卡輪（4)下端的齒距離空心轉(zhuǎn)子（8)上端的空心轉(zhuǎn)子齒槽（9) 5mm。
【文檔編號】F03D9/00GK104088755SQ201310110365
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】甄玉龍 申請人:青島博峰風力發(fā)電機有限公司