專利名稱：變速恒頻永磁調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機，尤其是涉及一種變速恒頻永磁調(diào)速風(fēng)力 發(fā)電機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，世界上大中型風(fēng)力發(fā)電機組主要有兩種型式。 一類是定槳距失速調(diào) 節(jié)型，屬于恒速機型， 一般使用同步電機或者鼠籠式異步電機作為發(fā)電機，通 過定槳距失速控制的風(fēng)輪機使發(fā)電機的轉(zhuǎn)速保持在恒定的數(shù)值，繼而使風(fēng)電機 組并網(wǎng)后定子磁場旋轉(zhuǎn)頻率等于電網(wǎng)頻率，轉(zhuǎn)子、葉輪的變化范圍小，捕獲風(fēng) 能的效率低。另一類是變速變距型， 一般采用雙饋電機或者永磁同步電機，通 過調(diào)速器和變槳距控制相結(jié)合的方法使葉輪轉(zhuǎn)速可以跟隨風(fēng)速的改變在很寬的 范圍內(nèi)變化，保持最佳葉尖速比運行，從而使風(fēng)能利用系數(shù)在很大的風(fēng)速變化 范圍內(nèi)均能保持最大值，能量捕獲效率最大。發(fā)電機發(fā)出的電能通過變流器調(diào) 節(jié)，變成與電網(wǎng)同頻、同相、同幅的電能輸送到電網(wǎng)。相比之下，變速型風(fēng)力 發(fā)電機具有不可比擬的優(yōu)勢。
目前流行的變速變槳風(fēng)力發(fā)電機組的動力驅(qū)動系統(tǒng)主要兩種方案 一種是 升速齒輪箱+繞線式異步電動機+雙饋變頻器；另一種是無齒輪箱的直接驅(qū)動 低速iC磁發(fā)電機+全功率變頻器。兩種方案各有優(yōu)缺點前者采用高速電機， 體積小重量輕，雙饋變頻器的容量僅與電機的轉(zhuǎn)差容量相關(guān)，效率高、價格低 廉，缺點是升速齒輪箱價格貴，噪音大、易疲勞損壞；后者無齒輪箱，可靠性 高，但采用低速永磁電機，體積大，造價高，變頻器需要全功率，成本提高。
綜上所述，目前的變速變槳風(fēng)力發(fā)電機的綜合性能還不是十分完善。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種變速恒頻永磁調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機。 該風(fēng)力發(fā)電機能極大的降低了整機成本，可減少風(fēng)機所用的部件，體積小，重量輕，效率高，同時可靠性高，可維護(hù)性好。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案它包括風(fēng)輪、傳 動軸、發(fā)電機和變頻器；它還包括永磁調(diào)速器，該永磁調(diào)速器設(shè)置在風(fēng)輪和發(fā) 電機之間的傳動軸上。
進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述永磁調(diào)速器與風(fēng)輪之間設(shè)有升速齒輪箱。
進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述永磁調(diào)速器包括銅盤轉(zhuǎn)子和與銅盤轉(zhuǎn)子匹配 大小的磁盤轉(zhuǎn)子；所述銅盤轉(zhuǎn)子和磁盤轉(zhuǎn)子在同心軸向上相面對，且其間的氣 隙間隙是可調(diào)整的。
本實用新型具有如下優(yōu)點
1) 通過永磁調(diào)速器調(diào)整氣隙間隙使風(fēng)輪(齒輪箱)輸出到發(fā)電機轉(zhuǎn)速可無 級調(diào)速，可以使發(fā)電機轉(zhuǎn)速相對恒定，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機高效優(yōu)質(zhì)的發(fā)電。
2) 實現(xiàn)軟啟動，在風(fēng)機的任何轉(zhuǎn)速下發(fā)電機可以隨時切入切出，可以增加 風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電時間。
3) 消除系統(tǒng)震動，延長系統(tǒng)設(shè)備壽命，提高可靠性。
4) 適應(yīng)于各種嚴(yán)酷工作環(huán)境。
5) 減少整機部件，降低造價及后期使用和維護(hù)費用。
6) 不怕堵轉(zhuǎn)，不怕脈沖。(保護(hù)電機，機械密封好.)
7) 容忍對心誤差。
8) 延長設(shè)備壽命，增長故障周期。
9) 無電磁波干擾。
10) 降低總成本。以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型的永磁調(diào)速器結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型的永磁調(diào)速器工作原理圖。
具體實施方式
參見圖l、圖2所示，本實用新型它包括風(fēng)輪l、傳動軸2、升速齒輪箱3、 永磁調(diào)速器4、發(fā)電機5和變頻器6;所述永磁調(diào)速器4設(shè)置在變速齒輪箱3和 發(fā)電機之5間的傳動軸2上；所述永磁調(diào)速器4包括銅盤轉(zhuǎn)子41和與銅盤轉(zhuǎn)子 41匹配大小的磁盤轉(zhuǎn)子42，所述銅盤轉(zhuǎn)子41和磁盤轉(zhuǎn)子42在同心軸向上相面 對，且銅盤轉(zhuǎn)子41和磁盤轉(zhuǎn)子42之間的氣隙間隙是可調(diào)整的，現(xiàn)有技術(shù)使用 電動執(zhí)行器(圖中未示出)來執(zhí)行調(diào)整工作。本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機設(shè)置在 塔架7上。
本實用新型的工作原理如下
參見附圖3所示，磁力線N S銅導(dǎo)體由于風(fēng)輪l旋轉(zhuǎn)時，帶動銅盤轉(zhuǎn)子41在磁 盤轉(zhuǎn)子42所產(chǎn)生的強磁場中切割磁力線，因而在銅盤轉(zhuǎn)子41中產(chǎn)生渦流電流， 該渦流電流反過來在銅盤轉(zhuǎn)子41周圍產(chǎn)生反感磁場，阻止銅盤轉(zhuǎn)子41與磁盤轉(zhuǎn) 子42的相對運動，從而實現(xiàn)了風(fēng)輪1與發(fā)電機5之間的扭矩傳輸。風(fēng)輪l與發(fā)電機 5之間的扭矩傳輸，不同于常規(guī)的機械連接方式，是通過氣隙連接的，也就是通 過調(diào)整銅盤轉(zhuǎn)子41和磁盤轉(zhuǎn)子42之間的氣隙間距實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)整，其它調(diào)速方式 不具備該特點。
當(dāng)磁力線通過銅導(dǎo)體，靜止時不會有作用；當(dāng)兩者有相對運動，磁力線在 導(dǎo)體中移動產(chǎn)生感應(yīng)渦電流，進(jìn)而在銅導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)磁場，而產(chǎn)生扭距；越 靠近時磁力線密度越密集，產(chǎn)生效應(yīng)越強，扭距越大；相對運動越快，效應(yīng)越 強，產(chǎn)生扭距越大(轉(zhuǎn)差越大，扭距越大)；相對運動越大，兩者感應(yīng)同極磁場 越強，產(chǎn)生互相排斥的力量從而達(dá)到調(diào)速的目的。
顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉 例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法 對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而 易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1、變速恒頻永磁調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機，它包括風(fēng)輪、傳動軸、發(fā)電機和變頻器；其特征在于，它還包括永磁調(diào)速器，該永磁調(diào)速器設(shè)置在風(fēng)輪和發(fā)電機之間的傳動軸上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速恒頻永磁調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于所 述永磁調(diào)速器與風(fēng)輪之間設(shè)有升速齒輪箱。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變速恒頻永磁調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機，其特征在于 所述永磁調(diào)速器包括銅盤轉(zhuǎn)子和與銅盤轉(zhuǎn)子匹配大小的磁盤轉(zhuǎn)子，所述銅盤轉(zhuǎn) 子和磁盤轉(zhuǎn)子在同心軸向上相面對，且銅盤轉(zhuǎn)子和磁盤轉(zhuǎn)子之間的氣隙間隙是 可調(diào)整的。
專利摘要變速恒頻永磁調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機，它包括風(fēng)輪、傳動軸、升速齒輪箱、發(fā)電機和變頻器；它還包括永磁調(diào)速器，該永磁調(diào)速器設(shè)置在變速齒輪箱和發(fā)電機之間的傳動軸上。本實用新型有如下優(yōu)點1)通過永磁調(diào)速器調(diào)整氣隙間隙使風(fēng)輪或齒輪箱輸出到發(fā)電機轉(zhuǎn)速可無級調(diào)速，可以使發(fā)電機轉(zhuǎn)速相對恒定；2)實現(xiàn)軟啟動，在風(fēng)機的任何轉(zhuǎn)速下發(fā)電機可以隨時切入切出，可以增加風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電時間；3)消除系統(tǒng)震動，延長系統(tǒng)設(shè)備壽命，提高可靠性；4)適應(yīng)于各種嚴(yán)酷工作環(huán)境；5)減少整機部件，降低造價及后期使用和維護(hù)費用；6)不怕堵轉(zhuǎn)，不怕脈沖；7)容忍對心誤差；8)延長設(shè)備壽命，增長故障周期；9)無電磁波干擾；10)降低總成本。
文檔編號F03D9/00GK201280999SQ20082013961
公開日2009年7月29日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者杰 馬 申請人:杰 馬