本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)速大小的影響導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同，在高風(fēng)速狀態(tài)下，為防止設(shè)備損壞，一般使用機(jī)械剎車使風(fēng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，系統(tǒng)停止發(fā)電，白白浪費(fèi)風(fēng)力。

公開號為CN101482097A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制動系統(tǒng)及其制動方法。包括與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸或風(fēng)輪垂直軸連接的剎車裝置，以剎車電磁閥控制的剎車制動臂或剎車制動閘，摩擦片。剎車裝置是剎車箍或剎車碟或剎車盤，還包括安全銷和控制該安全銷的安全銷電磁閥。當(dāng)風(fēng)速超過最大發(fā)電風(fēng)速需要剎車時，啟動剎車電磁閥，控制剎車制動臂或剎車制動碟，通過摩擦片作用，使風(fēng)機(jī)剎車。當(dāng)風(fēng)速低于剎車風(fēng)速不需剎車時，剎車電磁閥關(guān)閉，控制剎車制動臂或剎車制動碟，保持初始狀態(tài)。該技術(shù)方案可以在不改變垂直風(fēng)機(jī)抗風(fēng)能力的前提下，有效降低垂直軸風(fēng)機(jī)在強(qiáng)風(fēng)速時的振動，提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全性和可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠通過控速器控制葉輪的轉(zhuǎn)速，防止發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)速過快而損壞。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)本體、控速器和脈寬調(diào)制恒速控制電源；所述控速器包括筒形的殼體和位于所述殼體中的“王”字形轉(zhuǎn)葉，所述“王”字形轉(zhuǎn)葉包括豎直設(shè)置的連接軸以及與所述連接軸固定連接且水平設(shè)置的兩條轉(zhuǎn)子和一條轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸位于兩條轉(zhuǎn)子之間，且一端伸出所述殼體外，另一端位于所述殼體內(nèi)；所述轉(zhuǎn)葉旋轉(zhuǎn)時將所述殼體的內(nèi)部空間分隔為四個子空間，且每個所述子空間內(nèi)設(shè)置有至少一個控制所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的定子，所述定子包括磁極和纏繞所述磁極的激磁線圈；所述發(fā)電機(jī)本體包括葉輪、整流變換器和發(fā)電機(jī)軸，所述發(fā)電機(jī)軸與所述轉(zhuǎn)軸傳動連接，所述脈寬調(diào)制恒速控制電源與所述整流變換器電連接，并用于根據(jù)所述葉輪的轉(zhuǎn)速控制所述激磁線圈的工作電壓。

優(yōu)選地，所述殼體的側(cè)壁設(shè)置有用于將水送入所述殼體內(nèi)部空間的進(jìn)水口，所述殼體的底部設(shè)置有用于將水排出所述殼體內(nèi)部空間的排水口。

優(yōu)選地，所述磁極為電工鋼材料。

優(yōu)選地，所述激磁線圈包括電磁線和包圍在所述電磁線外部的絕緣層，所述電磁線可導(dǎo)通直流電。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間形成工作氣隙。

優(yōu)選地，所述發(fā)電機(jī)軸通過齒式離合器與所述轉(zhuǎn)軸傳動連接。

優(yōu)選地，所述殼體的兩端設(shè)置有可拆卸地端蓋。

優(yōu)選地，所述殼體的兩端設(shè)置的端蓋的側(cè)面設(shè)置有上呼吸器和下呼吸器。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

采用本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，避免了目前機(jī)械制動產(chǎn)生的機(jī)械磨損和風(fēng)能浪費(fèi)。既保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性，又提高了發(fā)電機(jī)的電能產(chǎn)出效率。而且本技術(shù)中所提出的控速器和脈寬調(diào)制(PWM)控制器安裝好后，后期運(yùn)行維護(hù)工作量很小，不存在更換剎車部件的問題，減少了工人的工作量，而且性能更加穩(wěn)定可靠。從長期應(yīng)用和成本控制的角度出發(fā)，采用本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是很有必要的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控速器結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1.端蓋 2.轉(zhuǎn)子 3.機(jī)座 4.定子 5.激磁線圈

6.上呼吸器 7.下呼吸器 8.排水口 9.進(jìn)水口

10.發(fā)電機(jī)本體 11.轉(zhuǎn)軸 12.殼體 13.連接軸

14.工作氣隙 20.控速器 30.脈寬調(diào)制恒速控制電源

40.葉輪 50.發(fā)電機(jī)軸。

具體實施方式

以下具體實施方式用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1和2所示，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)本體10、控速器20和脈寬調(diào)制恒速控制電源30；所述控速器20包括筒形的殼體12和位于所述殼體12中的“王”字形轉(zhuǎn)葉，所述“王”字形轉(zhuǎn)葉包括豎直設(shè)置的連接軸13以及與所述連接軸13固定連接且水平設(shè)置的兩條轉(zhuǎn)子2和一條轉(zhuǎn)軸11，所述轉(zhuǎn)軸11位于兩條轉(zhuǎn)子2之間，且一端伸出所述殼體12外，另一端位于所述殼體12內(nèi)；所述轉(zhuǎn)葉旋轉(zhuǎn)時將所述殼體12的內(nèi)部空間分隔為四個子空間，且每個所述子空間內(nèi)設(shè)置有至少一個控制所述轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)速的定子4，所述定子4包括磁極和纏繞所述磁極的激磁線圈5；所述發(fā)電機(jī)本體10包括葉輪40、整流變換器和發(fā)電機(jī)軸50，所述發(fā)電機(jī)軸50與所述轉(zhuǎn)軸11傳動連接，所述脈寬調(diào)制恒速控制電源30與所述整流變換器電連接，并用于根據(jù)所述葉輪40的轉(zhuǎn)速控制所述激磁線圈5的工作電壓。

本發(fā)明在發(fā)電機(jī)軸上傳動連接控速器，在高風(fēng)速時使用電力非接觸減速，達(dá)到減速和穩(wěn)速的目的。

由于控速器20在運(yùn)行時要產(chǎn)生大量熱量，一種具體實施方式，如圖2所示，所述殼體12的側(cè)壁設(shè)置有用于將水送入所述殼體12內(nèi)部空間的進(jìn)水口9，所述殼體的底部設(shè)置有用于將水排出所述殼體12內(nèi)部空間的排水口8。

控速器20的定子4包括磁極和激磁線圈5。磁極是磁路的一部分，采用電工鋼制成，這種材料的導(dǎo)磁系數(shù)高，矯頑力小，以滿足風(fēng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時有用制動扭矩大，而低轉(zhuǎn)速時無用制動扭矩小的要求。激磁線圈是控速器20的電路部分，工作時通以直流電流，它固定于磁極上，與磁極組成一個整體成為定子。控速器20在運(yùn)行時要產(chǎn)生大量的熱量，因此激磁線圈采用了耐高溫的電磁線與相應(yīng)的絕緣材料，以保證線圈在高溫下仍具有良好的絕緣性能。

如圖2所示，在定子與轉(zhuǎn)子之間有一定的氣隙，稱為工作氣隙，控速器20主體采用外電樞結(jié)構(gòu)的型式，也就是說，其轉(zhuǎn)子在定子外面旋轉(zhuǎn)。

如圖1和圖2所示，控速器20的轉(zhuǎn)子通過齒式離合器、法蘭盤與發(fā)電機(jī)軸相聯(lián)，與發(fā)電機(jī)同速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子既是磁路的一部分，又是電路的一部分，采用電工鋼制成。它和定子磁極、工作氣隙構(gòu)成剎車的完整磁路。

如圖2所示，為了方便拆卸，所述殼體12的兩端可以設(shè)置有可拆卸地端蓋1。

如圖2所示，為了便于端蓋1散熱，所述殼體12的兩端設(shè)置的端蓋1的側(cè)面設(shè)置有上呼吸器6和下呼吸器7。

下面將進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理，但是并不因此限制本發(fā)明。

本發(fā)明采用現(xiàn)有的脈寬調(diào)制技術(shù)，設(shè)計激磁線圈供電柜。從風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流變換器輸出側(cè)獲取電源，經(jīng)脈寬調(diào)制降壓后給激磁線圈供直流電。在這里激磁線圈就是控速器的定子繞組。當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速，直流變換器輸出電壓超過發(fā)電機(jī)發(fā)出的額定電壓，脈寬調(diào)制恒速控制電源開始工作，激磁線圈得電，控速器開始工作，進(jìn)而達(dá)到減速和穩(wěn)速的目的。

本發(fā)明從消耗電能和穩(wěn)定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的角度出發(fā)，改善目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用的機(jī)械剎車，造成電能白白浪費(fèi)的實際情況，利用電磁扭矩制動，風(fēng)速越大，激磁線圈輸出的電磁扭矩越大。參考風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電氣規(guī)格，設(shè)計脈寬調(diào)制控制電源的工作電壓，按照激磁線圈的最大工作電壓，設(shè)計脈寬調(diào)制的最大輸出電壓。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。