專利名稱：高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，特別是一種主要為高耗能產(chǎn)業(yè)提供一種直 接使用的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電-機(jī)，屬于供電或配電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是人類最早利用的最廉價(jià)、最方便、最清潔的一種可再生的綠色能源， 將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿娘L(fēng)力發(fā)電已越來越受到世界各國的重視，在風(fēng)力資源豐富的 風(fēng)場(chǎng)安裝大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)和設(shè)備已基本成熟，目前對(duì)大規(guī)模風(fēng)電的使用 主要靠與市電并網(wǎng)后再輸送給用戶使用，能夠與市電并網(wǎng)的風(fēng)電必須做到其頻 率、相位和電壓均應(yīng)與市電相同，同時(shí)還要將發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)瞬間對(duì)電網(wǎng)的沖擊電 流值限制在規(guī)定的范圍內(nèi)(一般為1.5倍額定電流以下)，使之得到一個(gè)較為平 滑的并網(wǎng)暫態(tài)過程才能并網(wǎng)?，F(xiàn)有的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)均為變速恒頻式水平軸風(fēng)力 發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)主要由風(fēng)輪、低速聯(lián)軸器、增速器、高速聯(lián)軸器、發(fā)電機(jī)、塔架、 調(diào)速裝置、調(diào)向裝置、制動(dòng)器等組成，其中有許多結(jié)構(gòu)都是為了能夠與市電并網(wǎng) 而設(shè)計(jì)的非常復(fù)雜，如風(fēng)輪中的葉片必須要設(shè)計(jì)成變槳距葉片或固定槳距葉尖可 變槳距或葉尖設(shè)有阻尼器等幾種葉片，還要與調(diào)速裝置配套使用才能使風(fēng)輪在風(fēng) 速變化較小(如5-12m/s)的范圍內(nèi)調(diào)整轉(zhuǎn)速而進(jìn)行正常工作；又因市電電網(wǎng)頻 率為50HZ，而風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速較低，為了與發(fā)電機(jī)匹配，都必須要在與風(fēng)輪聯(lián)接的 低速聯(lián)軸器和與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的高速聯(lián)接器之間接一個(gè)增速器，增速器的增速一般 是幾十倍，需要多級(jí)齒輪增速，其齒輪箱的重量有的達(dá)到幾噸重，使發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，造價(jià)昂貴，再加上與穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、穩(wěn)相位等控制系統(tǒng)配套，造成風(fēng)電的價(jià) 格反而高于市電價(jià)格，如果缺乏政府扶持則無價(jià)格優(yōu)勢(shì)。但即使采取包括降低發(fā) 電效率等各種措施，還會(huì)因風(fēng)速波動(dòng)太大等原因而還會(huì)使風(fēng)電頻率等參數(shù)變化很
大，且又由于技術(shù)條件的限制以及電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求，使風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比重 往往限制在5%之內(nèi)。風(fēng)電是一種受風(fēng)速控制而不同于常規(guī)電源，其主要表現(xiàn)在 以下幾方面
(一)風(fēng)速是波動(dòng)且隨機(jī)變化的，因此風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的電能也是波動(dòng)的。盡
管這種波動(dòng)可以控制或者可以預(yù)測(cè)，但是目前來講，多數(shù)是不可控的或者控制效 果是極其微弱的。這便增加了電網(wǎng)調(diào)度人員調(diào)度的不確定性和復(fù)雜性。
(二) 風(fēng)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)形式多樣，可以是異步發(fā)電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)或是 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)。因此，無功功率特性復(fù)雜，這便帶來了電網(wǎng)電壓的偏差問題， 這就需要電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮無功補(bǔ)償和輸出電壓自動(dòng)調(diào)正系統(tǒng)，從而減少對(duì)電網(wǎng) 的影響。
(三) 風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)特點(diǎn)與常規(guī)發(fā)電不匹配，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范不 適用，需要針對(duì)風(fēng)電特性進(jìn)行改'進(jìn)和補(bǔ)充。
(四) 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)因其不同特性，因此要求隨著風(fēng)力機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)，制定 相應(yīng)的規(guī)定和管制條例。
(五) 風(fēng)電場(chǎng)位置一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，也遠(yuǎn)離常規(guī)電廠，這是目前國內(nèi)風(fēng)電 場(chǎng)建設(shè)中的一個(gè)普遍現(xiàn)象。風(fēng)能資源豐富的地區(qū)往往遠(yuǎn)離主要的電力需求區(qū)域， 這就給傳輸風(fēng)電帶來了困難，意味著需要對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)或框架進(jìn)行改造和變 動(dòng)，如擴(kuò)建電網(wǎng)等，而這不僅僅是替換一些設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)的。在世界各地，電 網(wǎng)擴(kuò)建是一個(gè)大問題， 一方面它導(dǎo)致了風(fēng)電成本的升高，另一方面大范圍的傳輸 系統(tǒng)改造也會(huì)延遲風(fēng)電的上網(wǎng)和使用。例如英國北部風(fēng)能資源豐富地區(qū)的許多風(fēng) 電項(xiàng)目，從投產(chǎn)到真正聯(lián)網(wǎng)發(fā)電，這期間電網(wǎng)的更新往往需要十年的時(shí)間。
因而，風(fēng)電與市電并網(wǎng)，會(huì)對(duì)市電電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的負(fù)面影響，這些影響主 要有-
(一) 風(fēng)電輸出功率的大幅變動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響 從對(duì)電網(wǎng)的影響角度看，風(fēng)力發(fā)電第一個(gè)特點(diǎn)就是出力變動(dòng)大，且呈不規(guī)則
變動(dòng)性狀，不易預(yù)測(cè)。由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率表示式可知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的 輸出功率與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)葉掃風(fēng)面積成正比，與空氣密度成正比，與風(fēng)速的三
次方函數(shù)成正比。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)型確定后，其風(fēng)葉掃風(fēng)面積是不變的，在固 定的地域空氣密度變化不大，惟獨(dú)風(fēng)速變化相當(dāng)大且是隨機(jī)性的，因此風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組輸出功率變化大主要是由于風(fēng)速變化而引起的。根據(jù)美國風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行經(jīng) 驗(yàn)，即使由數(shù)十臺(tái)風(fēng)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)，通常在1分鐘內(nèi)最大輸出功率變動(dòng)也達(dá)
40%左右。
(二) 風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的無功功率影響
在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是
視在功率，而能起到作功的一部分功率(即有功功率)將小于視在功率。
(三) 風(fēng)電對(duì)并網(wǎng)潮流分布的影響 由于風(fēng)力發(fā)電不可控的間斷性，不論以何種方式接入，對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的潮流分
布影響是明顯的。以高電壓等級(jí)并網(wǎng)，潮流分布影響較小，但不能實(shí)現(xiàn)電力電量 的就近消化。
(四) 風(fēng)力發(fā)電的諧波對(duì)電網(wǎng)的影響
"諧波污染"己經(jīng)成為電網(wǎng)內(nèi)三大公害之一。理想的發(fā)電機(jī)，其電動(dòng)勢(shì)可以 認(rèn)為是純正弦的，即不含高次牆波，由于風(fēng)電的特殊性導(dǎo)致諧波對(duì)所并電網(wǎng)的 危害較大。諧波對(duì)線路的主要危害是引起附加損耗。諧波可引起系統(tǒng)的電感、電 容發(fā)生諧振,使諧波放大，如在某個(gè)特定諧波時(shí)卻可能引起諧振，可能將諧波電 流放大幾倍甚至數(shù)十倍，電網(wǎng)諧振引起設(shè)備過電壓，產(chǎn)生諧波過流，對(duì)設(shè)備造成 危害。當(dāng)諧波引起系統(tǒng)諧振時(shí),諧波電壓升高,諧波電流增大，引起繼電保護(hù)及安 全自動(dòng)裝置誤動(dòng)，損壞系統(tǒng)設(shè)備(如電力電容器、電纜、電動(dòng)機(jī)等)，引發(fā)系統(tǒng)事 故,威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。諧波還干擾通信設(shè)備，增加電力系統(tǒng)的功率損耗(如 線損)，使無功補(bǔ)償設(shè)備不能正常運(yùn)行等，給系統(tǒng)和用戶帶來危害。
(五) 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)的沖擊 風(fēng)電接入系統(tǒng)后不僅影響電網(wǎng)的潮流分布，而且由于發(fā)電機(jī)內(nèi)部電感雙磁鏈
不能突變導(dǎo)致異步發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，其大小與發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗 并網(wǎng)時(shí)電壓的高低以及并網(wǎng)時(shí)的滑差大小有關(guān)，滑差越大則交流暫態(tài)衰減時(shí)間就 越長，并網(wǎng)時(shí)沖擊電流有效值也就越大。
(六)對(duì)公共連接點(diǎn)(PCC點(diǎn))電能質(zhì)量的影響
風(fēng)力發(fā)電對(duì)PCC點(diǎn)的影響主要由穩(wěn)態(tài)電壓波動(dòng)、電壓閃變、諧波電壓不平
衡、瞬態(tài)電壓跌落或凹陷等，從目前一些地區(qū)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看，大量引入風(fēng)電產(chǎn)生的
聯(lián)網(wǎng)問題主要是薄弱系統(tǒng)的電壓問題，其次是閃變和諧波等問題。
以上分析可知，由于技術(shù)條^^的限制以及電網(wǎng)穩(wěn)定性等的要求，我國的風(fēng)力
發(fā)電機(jī)組的主要零部件還依賴于進(jìn)口，還需要與非常昂貴的穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、穩(wěn)相位
等控制系統(tǒng)配套，使風(fēng)電設(shè)備和風(fēng)電價(jià)格昂貴而難以下降。到2005年底，我國 已有的31個(gè)風(fēng)電場(chǎng)投入正常運(yùn)行，風(fēng)電裝機(jī)容量為126萬千瓦，但是這些風(fēng)電 場(chǎng)幾乎全部處于虧損狀態(tài)。目前的風(fēng)電成本約為0.5-0.6元/度，比火電成本還高， 比水電成本更高。而目前，江蘇省已批和在建的6個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，總裝機(jī)容量將達(dá)
125萬千瓦， 一旦建成投產(chǎn)后，效益也將難以得到保證，商業(yè)前景并不樂觀。
另一方面，對(duì)高耗能產(chǎn)業(yè)如氯堿工業(yè)的電解食鹽水和電解鋁、電解銅等金屬 冶煉過程中都需要消耗允許在一定范圍內(nèi)波動(dòng)的特大電流的直流電，而這些特大 電流的直流電目前主要還是由市電電網(wǎng)提供，使市電電網(wǎng)在供電不足的情況下還 無法減輕這種沉重負(fù)擔(dān)。
發(fā)明目的
本實(shí)用新型的目的主要是為了克服上述現(xiàn)有的與市電電網(wǎng)并網(wǎng)的大型風(fēng)力 發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜、費(fèi)用太'高、風(fēng)電成本居高不下等不足之處，根據(jù)上述高 耗能產(chǎn)業(yè)需要的特大電流是允許可以在一定范圍內(nèi)波動(dòng)的直流電的實(shí)際情況，在 滿足高耗能產(chǎn)業(yè)需要的情況下，設(shè)計(jì)一種國產(chǎn)化程度高的結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、 有效風(fēng)速區(qū)間大、發(fā)電效率高的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，主要是在現(xiàn)有的各種 大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上，將非常昂貴的用于穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、穩(wěn)相位等控制電路 及控制裝置直接取消或降低精度要求而降低成本，將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多級(jí)高倍增速齒 輪箱直接取消或改為結(jié)構(gòu)簡單的低倍增速傳動(dòng)，利用多個(gè)發(fā)電機(jī)適時(shí)接入發(fā)電而 擴(kuò)大風(fēng)速有效區(qū)間和提高發(fā)電效率，其結(jié)構(gòu)包括葉片和輪載組成的葉輪、調(diào)速裝 置、發(fā)電機(jī)、塔架和調(diào)向裝置，所述葉輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為直驅(qū)式或半直驅(qū)式，即風(fēng) 輪軸直接與發(fā)電機(jī)軸聯(lián)接或經(jīng)低倍增速后與發(fā)電機(jī)軸聯(lián)接，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電為直 流電輸出。所述低倍增速的倍數(shù)一般不大于10倍。所述發(fā)電機(jī)的數(shù)量可根據(jù)需 要任意設(shè)定，可為1個(gè)或2個(gè)或2個(gè)以上，當(dāng)發(fā)電機(jī)為2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)，發(fā)電 機(jī)之間的轉(zhuǎn)子軸經(jīng)離合器相互串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)聯(lián)接，低風(fēng)速時(shí)，單級(jí)或少量 電機(jī)切入工作，風(fēng)速較大時(shí)，多臺(tái)電機(jī)逐級(jí)切入直至滿負(fù)荷發(fā)電。為了進(jìn)一步提 高發(fā)電效率，所用的發(fā)電機(jī)最好選用永磁轉(zhuǎn)子式發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，主要是根據(jù)高耗能產(chǎn) 業(yè)需要的特大電流是允許可以在一定范圍內(nèi)波動(dòng)的直流電的實(shí)際情況，對(duì)電壓無 頻率要求，因而在電機(jī)制造上可以取消沉重的增速齒輪箱，發(fā)電機(jī)軸直接連接到 風(fēng)輪軸上或經(jīng)單級(jí)低倍增速與風(fēng)輪軸連接，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可以隨風(fēng)速而改變，其交 流電的頻率也可以隨之變化而不再影響使用，因這些頻率不定的交流電均可經(jīng)整 流器方便的整流成直流電，再輸送到企業(yè)直接用于工業(yè)生產(chǎn)，由于取消齒輪箱既 可降低造價(jià)，也減少了傳動(dòng)環(huán)節(jié)及其損耗，僅此一項(xiàng)即可提高約8%的輸出功率。
還可將大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中為了與市電并網(wǎng)而設(shè)置的非常昂貴的用于穩(wěn)壓、穩(wěn) 頻、穩(wěn)相位等控制電路及控制裝置直接取消，還可簡化葉輪的調(diào)速裝置等，又能 方便的將風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的若干臺(tái)風(fēng)電機(jī)的直流輸出電壓自行并網(wǎng)輸送到較遠(yuǎn)的地方 使用，必要時(shí)還可用逆變器將直流電逆變成與市電頻率相同的交流電即可作曰常 生活用電。該非并網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、零部件少、故障率低、生產(chǎn)成 本低等優(yōu)點(diǎn)，完全可以在現(xiàn)有的各種大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，非常有 利于大批量生產(chǎn)制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和迅速發(fā)展風(fēng)電事業(yè)。使用多臺(tái)發(fā)電機(jī)在高風(fēng) 速逐步切入發(fā)電，既增加了發(fā)電i，又?jǐn)U大了風(fēng)速的有效使用范圍，更有利于大 幅度降低電價(jià)，使風(fēng)電的綜合成本完全能由目前的0.5-0.6元/度下降到0.2元/度 以下,非常有利于完成江蘇省提出的要在我國東部沿海率先建成高耗能、低成本、
具有強(qiáng)大國際竟?fàn)幜椭袊厣木G色重化工基地的目標(biāo)任務(wù)。
附圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是本實(shí)用新型中以兩臺(tái)發(fā)電機(jī)為例的風(fēng)衝功率圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖1和2，圖中的l是葉片，2是輪轂，3是調(diào)速裝置，4是塔架，5 是機(jī)倉，6是風(fēng)輪軸，7是聯(lián)軸器，8是調(diào)向裝置，9是第一臺(tái)發(fā)電機(jī)，10是離 合器，ll是第二臺(tái)發(fā)電機(jī)，12是第三臺(tái)發(fā)電機(jī)，13是另一個(gè)離合器，14是第四 臺(tái)發(fā)電機(jī)，15是傳動(dòng)齒輪箱。其中圖1是用兩臺(tái)發(fā)電機(jī)與風(fēng)輪軸直接聯(lián)接的結(jié) 構(gòu)示意圖，還可以依次串聯(lián)聯(lián)接更多臺(tái)發(fā)電機(jī)。圖2是用四臺(tái)發(fā)電機(jī)串聯(lián)和并聯(lián) 后經(jīng)傳動(dòng)齒輪與風(fēng)輪軸聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖，也還可以串聯(lián)和并聯(lián)更多的發(fā)電機(jī)，具 體數(shù)量可根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)量和發(fā)電機(jī)的功率大小等因素綜合考慮，如風(fēng)量大，而發(fā)電 機(jī)的功率小就可多用幾臺(tái)發(fā)電機(jī)，反之可少用幾臺(tái)發(fā)電機(jī)。將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多級(jí)高 倍增速齒輪箱直接取消或改為結(jié)構(gòu)簡單的低倍增速傳動(dòng)，利用多個(gè)發(fā)電機(jī)適時(shí)接 入發(fā)電而擴(kuò)大風(fēng)速有效區(qū)間和提高發(fā)電效率，該發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)主要包括葉片1 和輪轂2組成的葉輪、調(diào)速裝置3、發(fā)電機(jī)9、塔架4和調(diào)向裝置8，所述葉輪 驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)9為直驅(qū)式或半直驅(qū)式，即風(fēng)輪軸6直接與發(fā)電機(jī)軸聯(lián)接或經(jīng)低倍增 速后與發(fā)電機(jī)軸聯(lián)接，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電為直流電輸出。所述低倍增速的倍數(shù)一般 不大于10倍。所述發(fā)電機(jī)的數(shù)量可根據(jù)需要任意設(shè)定，可為1個(gè)或2個(gè)或2個(gè)
以上，當(dāng)發(fā)電機(jī)為2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)，發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)子軸經(jīng)離合器相互串聯(lián)或 并聯(lián)或串并聯(lián)聯(lián)接，低風(fēng)速時(shí)，單級(jí)或少量電機(jī)切入工作，風(fēng)速較大時(shí)，多臺(tái)電 機(jī)逐級(jí)切入直至滿負(fù)荷發(fā)電。為了進(jìn)一步提高發(fā)電效率，所用的發(fā)電機(jī)最好選用 永磁轉(zhuǎn)子式發(fā)電機(jī)，可以不需外勵(lì)磁，極大地節(jié)約了成本，不僅使整體操控簡單， 還提高了發(fā)電效率和發(fā)電量，而且故障率低，維護(hù)方便。發(fā)出的電是直流輸出， 如選用交流發(fā)電機(jī)時(shí)只需接入整流器即可將交流電整流成直流輸出，將非常昂貴 的為了與市電電網(wǎng)并網(wǎng)而專門設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、穩(wěn)相位等控制系統(tǒng)全部省去， 使控制簡單，又能利用負(fù)載可自'動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，當(dāng)風(fēng)速減小時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速減 少，輸出電壓和電流下降，發(fā)電機(jī)功率也隨之下降，負(fù)荷自動(dòng)下調(diào)而使電機(jī)轉(zhuǎn)速 回升；反之，當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快，輸出的電壓和電流增大，發(fā)電機(jī)功 率也隨之上升，負(fù)荷自動(dòng)上調(diào)而使電機(jī)轉(zhuǎn)速減低。也就是說，該風(fēng)電機(jī)能在風(fēng)力 變化不是太大的情況下，利用直流負(fù)載即可自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，保持風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)， 極大的減少調(diào)速裝置的工作頻率，延長風(fēng)電機(jī)組的使用壽命。
圖3是使用兩臺(tái)750KW發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為5-25m/s時(shí)的輸出功率示意圖，從 圖中可知，當(dāng)風(fēng)速達(dá)8.5111/8時(shí)，第一臺(tái)發(fā)電機(jī)即可滿負(fù)荷輸出750KW,當(dāng)風(fēng)速 達(dá)llm/s時(shí)，第二臺(tái)發(fā)電機(jī)接入發(fā)電，到風(fēng)速達(dá)13m/s-16m/s時(shí)，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)即 可滿負(fù)荷輸出1500KW，使發(fā)電效率成倍提高，發(fā)出的直流電可直接用于海水淡 化、制氫以及生產(chǎn)氯堿、電解鋁等高耗能產(chǎn)業(yè)，為高耗能產(chǎn)業(yè)提供大量低價(jià)能源， 促進(jìn)高耗能產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，又有利于促進(jìn)風(fēng)電事業(yè)的迅速發(fā)展，還為市電電網(wǎng) 減輕了沉重的負(fù)擔(dān)。還能方便的將風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的若干臺(tái)風(fēng)電機(jī)的直流輸出電壓自行 并網(wǎng)輸送到較遠(yuǎn)的地方使用，必要時(shí)還可用逆變器將直流電逆變成與市電頻率相 同的交流電即可作日常生活用電。使缺乏穩(wěn)定頻率輸出的被一直認(rèn)為是垃圾電的 大功率風(fēng)電成為價(jià)廉物美的綠色環(huán)保的取之不盡的黃金電。
權(quán)利要求1、一種高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括葉片和輪轂組成的葉輪、調(diào)速裝置、發(fā)電機(jī)、塔架和調(diào)向裝置，其特征在于所述葉輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為直驅(qū)式或半直驅(qū)式，即風(fēng)輪軸直接與發(fā)電機(jī)軸聯(lián)接或經(jīng)低倍增速后與發(fā)電機(jī)軸聯(lián)接，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電為直流電輸出。
2、 如權(quán)利要求1所述的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于所述低倍增速的倍數(shù)不大于&倍。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特 征在于發(fā)電機(jī)的數(shù)量為1個(gè)或2個(gè)或2個(gè)以上，當(dāng)發(fā)電機(jī)為2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)， 發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)子軸經(jīng)離合器相互串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)聯(lián)接，低風(fēng)速時(shí)，單級(jí)電 機(jī)工作，高風(fēng)速時(shí)，多臺(tái)電機(jī)逐級(jí)切入滿負(fù)荷發(fā)電。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于發(fā)電機(jī)選用永磁轉(zhuǎn)子式發(fā)電機(jī)o
5、 如權(quán)利要求3所述的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于發(fā)電機(jī)選用永磁轉(zhuǎn)子式發(fā)電機(jī)，
專利摘要本實(shí)用新型的高耗能產(chǎn)業(yè)的非并網(wǎng)式大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，主要是在大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)上，將非常昂貴的用于穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、穩(wěn)相位等控制電路及裝置和高倍增速齒輪箱直接取消，還可簡化葉輪的調(diào)速裝置等，其結(jié)構(gòu)包括葉片和輪轂組成的葉輪、調(diào)速裝置、發(fā)電機(jī)、塔架和調(diào)向裝置，葉輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)為直驅(qū)式或半直驅(qū)式，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電為直流電輸出。具有結(jié)構(gòu)簡單、零部件少、故障率低、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，使風(fēng)電的綜合成本完全能由目前的0.5-0.6元/度下降到0.2元/度以下，非常有利于大批量生產(chǎn)制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和迅速發(fā)展風(fēng)電事業(yè)，非常有利于完成要在我國東部沿海率先建成高耗能、低成本的綠色重化工基地的目標(biāo)任務(wù)。
文檔編號(hào)F03D7/04GK201013535SQ20072003448
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者顧為東 申請(qǐng)人:顧為東