專利名稱：積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，具體涉及一種可用于風(fēng)力發(fā)電，并且風(fēng)能利用率高、發(fā)電能力強(qiáng)，在使用時(shí)可以根據(jù)風(fēng)力大小加載或卸載而且成本低廉的積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率都是相對(duì)固定的， 基本上是不能變功率的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力到了滿負(fù)載時(shí)的風(fēng)才能發(fā)電，風(fēng)小了不能發(fā)出有用的電，風(fēng)大了要用阻尼器減速后發(fā)電，超過滿負(fù)載時(shí)的風(fēng)能是也不能利用的。國家電網(wǎng)要求風(fēng)電的50HZ周波不能超過±0. 5HZ的變化范圍。能量轉(zhuǎn)換較低。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率都是50HZ，或低于50HZ的。線圈繞組很大(50HZ以下的更大)，體積做不小。一兆瓦以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)重量都在幾百頓之上。難以符合風(fēng)力發(fā)電機(jī)小型化的發(fā)展趨勢(shì)。故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種小型化的積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開的一種積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括若干圍成一圈的發(fā)電機(jī)模塊，所述每一個(gè)發(fā)電機(jī)模塊均包括定子模塊、轉(zhuǎn)子模塊及線圈繞組，所述若干定子模塊圍成一圈，若干轉(zhuǎn)子模塊位于定子模塊內(nèi)也同樣圍成一圈，該積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作頻率為5KHZ飛0KHZ。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)改變了設(shè)計(jì)思路，通過增加發(fā)電機(jī)模塊的數(shù)量，使得轉(zhuǎn)子模塊旋轉(zhuǎn)一周工作頻率隨著發(fā)電機(jī)模塊數(shù)量的提高而提高，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作頻率至5KHZ飛0KHZ，而使每個(gè)發(fā)電機(jī)模塊的線圈繞組匝數(shù)減少，當(dāng)線圈繞組匝數(shù)減少，就能夠使得整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體積及重量減輕。在工作頻率為5KHZ飛OKHZ的范圍內(nèi)，可以按照需要調(diào)整發(fā)電機(jī)模塊的數(shù)量。


圖I為本發(fā)明的積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中發(fā)電機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)思路是，只有提高頻率(5KHZ飛0KHZ)，頻率與線圈匝數(shù)是成反比的，如，頻率每增加一倍，線圈匝數(shù)下降一倍，頻率增加一千倍，線圈匝數(shù)僅有原來的千分之一就夠了。這樣就能夠把發(fā)電機(jī)變小，小小發(fā)電機(jī)才有可能做成積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
如圖I和圖2所示，積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)由若干個(gè)發(fā)電機(jī)模塊及主軸(未圖示)組成，所述發(fā)電機(jī)模塊圍繞主軸分布在一個(gè)圓環(huán)上，每個(gè)發(fā)電機(jī)模塊包括構(gòu)成發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子模塊2及定子模塊I。它們是由硬、軟鐵氧體構(gòu)成，定子模塊I在若干轉(zhuǎn)子模塊2外圍一圈。鐵氧體軟磁的最佳頻率在120KHZ 150KHZ，鐵氧體基本上是絕緣體，渦流損耗極小，適合高頻率工作。優(yōu)選的實(shí)施例為目前三相發(fā)電機(jī)的軸的轉(zhuǎn)速是1000r/min。并且三相發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子模塊有三組磁軛。本發(fā)明積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)擴(kuò)大轉(zhuǎn)子模塊直徑(有十幾米)，用鐵氧體硬磁做成U型永磁體。在轉(zhuǎn)子模塊的圓周上排成一圈。一共有三千個(gè)，即發(fā)電機(jī)模塊共有三千個(gè)。磁軛多了一千倍，主軸同樣轉(zhuǎn)一周頻率提高了一千倍，目前三相發(fā)電機(jī)工作頻率是50HZ。積木式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子模塊上是安裝了三千個(gè)磁軛，主軸工作在1000r/min下，工作頻率就成了 50KHZ。由于主軸同樣轉(zhuǎn)一周頻率提高了一千倍，故定子模塊I中的線圈繞組只需現(xiàn)有50HZ三相發(fā)電機(jī)繞組的千份之一匝，即可以產(chǎn)生現(xiàn)有50HZ三相發(fā)電機(jī)一半的發(fā)電能力，(50HZ三相電機(jī)磁軛是推拉式,積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)磁軛只有推沒有拉。)而由于無需大體積的線圈繞組，則本發(fā)明積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體積以及重量都會(huì)大大降低，有利于小型化的發(fā)展趨勢(shì)。并且，本發(fā)明中的積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的每一個(gè)定子模塊I的規(guī)格及轉(zhuǎn)子模塊2的規(guī)格一樣，有利于批量生產(chǎn)并安裝方便。另外該積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子模塊I及轉(zhuǎn)子模塊2可以根據(jù)不同的需要及適用要求進(jìn)行數(shù)量的增減，適用性更強(qiáng)。將定子模塊I設(shè)計(jì) 為為凹字形，定子模塊I上設(shè)有用于纏繞線圈繞組的凹口 3，相鄰兩凹口 3間的距離為6 10毫米。凹口 3較小，最多只要放幾圈線圈繞組即可。在本發(fā)明中，略增加線圈匝數(shù)對(duì)輸出功率不會(huì)有變化,增加電壓輸出，輸出電流就變小了。一般控制在0. f0.3安培。它對(duì)整個(gè)輸出電網(wǎng)內(nèi)部的輸送電纜要求就細(xì)了，電纜變輕了，簡化工程。每個(gè)發(fā)電機(jī)的線圈繞組都由雙向可控硅根據(jù)風(fēng)力大小要求隨時(shí)隨意加載或卸載。達(dá)到0% 100%輸出功率變化。最小變化功率是0. 1%。小發(fā)電機(jī)的功率是可以調(diào)整的。如小發(fā)電機(jī)為333瓦(W)，則整個(gè)發(fā)電機(jī)是333瓦(W) X3000=1兆瓦(MW);小電機(jī)是100瓦(W)，整個(gè)發(fā)電機(jī)是300千瓦(KW)。在發(fā)電機(jī)的軸長的方向調(diào)整磁鐵芯大小可以改變小發(fā)電機(jī)的功率大小，滿足不同功率規(guī)格需求。對(duì)于電源，并不直接輸出交流電(高頻率電源沒辦法用)，而在電機(jī)的輸出端接一個(gè)整流二極管，讓它變成高壓直流電輸送。最后由換流器把直流電能轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的50HZ電送上國家電網(wǎng)。有益效果1、體積改小，重量改輕。成本大大下降；2、有更多的風(fēng)能可以轉(zhuǎn)換成電能。一年中風(fēng)力8級(jí)以下的是絕大部分時(shí)間，積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)有3級(jí)以上的風(fēng)力(當(dāng)變速器空載輸出1000r/min)就能開始發(fā)電。如有需要8級(jí)以上也能繼續(xù)增加繞組加大發(fā)電。轉(zhuǎn)換能量大，設(shè)備成本低，發(fā)電成本低。以上為本發(fā)明積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)較佳的實(shí)施例，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)改變了設(shè)計(jì)思路，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作頻率至5KHZ飛0KHZ，而使每個(gè)發(fā)電機(jī)的線圈繞組匝數(shù)減少，當(dāng)線圈繞組匝數(shù)減少，就能夠使得整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體積及重量減輕。在工作頻率為5KHZ飛OKHZ的范圍內(nèi)，可以按照需要調(diào)整發(fā)電機(jī)模塊的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.ー種積木式風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在于包括若干圍成ー圈的發(fā)電機(jī)模塊，所述姆一個(gè)發(fā)電機(jī)模塊均包括定子模塊、轉(zhuǎn)子模塊及線圈繞組，所述若干定子模塊圍成一圏，若干轉(zhuǎn)子模塊位于定子模塊內(nèi)側(cè)也同樣圍成ー圈，該積木式風(fēng)カ發(fā)電機(jī)的工作頻率為5KHZ 50KHZ。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的積木式風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在于每個(gè)發(fā)電機(jī)模塊的線圈繞組根據(jù)風(fēng)カ大小要求加載或卸載以使整個(gè)積木式風(fēng)カ發(fā)電機(jī)達(dá)到0% 100%輸出功率變化，最小輸出功率變化為0. 1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的積木式風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在于所述發(fā)電機(jī)模塊共有三千個(gè)，工作頻率就成了 50KHZ。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括若干圍成一圈的發(fā)電機(jī)模塊，所述每一個(gè)發(fā)電機(jī)模塊均包括定子模塊、轉(zhuǎn)子模塊及線圈繞組，所述若干定子模塊是由圍成一圈的鐵氧體軟磁鐵組成，若干轉(zhuǎn)子模塊位于定子模塊內(nèi)側(cè)也同樣圍成一圈，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明積木式風(fēng)力發(fā)電機(jī)改變了設(shè)計(jì)思路，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作頻率至5KHZ~50KHZ，而使每個(gè)發(fā)電機(jī)模塊的線圈繞組匝數(shù)減少，當(dāng)線圈繞組匝數(shù)減少，就能夠使得整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體積及重量減輕。在工作頻率為5KHZ~50KHZ的范圍內(nèi)，可以按照風(fēng)力大小需要調(diào)整發(fā)電機(jī)工作模塊的數(shù)量，來調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出功率。
文檔編號(hào)H02K21/14GK102738994SQ201210241960
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者張國光 申請(qǐng)人:張國光