專利名稱:風力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種發(fā)電機,特別是一種加入人工智能的、可控制多組發(fā) 電機組分擔運轉(zhuǎn)的風力發(fā)電機。
背景技術(shù):
風力發(fā)電機是通過風輪機或風力機,將風能轉(zhuǎn)換成機械能,再利用發(fā)電機 發(fā)電。風力發(fā)電機的效能受風速大小、風力機葉片設(shè)計及葉片受風面積影響。 風力機的主要架構(gòu)包括葉片及傳動機構(gòu),通過風力能帶動葉片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為機械 能,并連動傳動機構(gòu)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)速驅(qū)動連接的發(fā)電機組轉(zhuǎn)換為電能。
目前的風力發(fā)電機設(shè)計,都規(guī)范在額定的風速下產(chǎn)生額定發(fā)電量,且在風 速大于額定值預(yù)定的范圍時,風輪機或風力機就必須剎車停止運轉(zhuǎn)以避免發(fā)電
機組轉(zhuǎn)速過快而損壞。但是,風能是風速的3次方,在強大的風速下停止運轉(zhuǎn) 風力機而舍棄豐富的資源不用,顯然是一種浪費。
實用新型內(nèi)容
有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種當外部風力增強時仍能充分利 用自然資源、可節(jié)能的風力發(fā)電機。
為達到上述目的,本實用新型所提供的風力發(fā)電機,包括風力機、兩組或 兩組以上的發(fā)電機組及控制模塊,所述控制模塊包括風力傳感器、信號處理器 及發(fā)電機組分配調(diào)整器,通過風力機的運轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電機組供應(yīng)或儲存電力;風 力傳感器連接于風力機與信號處理器之間,用以檢測風速或風力機的轉(zhuǎn)速并產(chǎn) 生檢測信號,并將檢測信號傳送至信號處理器作為信號處理的參考數(shù)值;信號 處理器連接于風力傳感器與發(fā)電機組分配調(diào)整器之間,用以對輸入的風力檢測 信號進行運算及判斷,并將信號傳送給發(fā)電機組分配調(diào)整器;發(fā)電機組分配調(diào)整器連接于信號處理器與兩組或兩組以上的發(fā)電機組之間,用以在接收到信號 處理器的信號時控制多組發(fā)電機組,隨即分配發(fā)電機組加入運轉(zhuǎn)或退出運轉(zhuǎn); 兩組或兩組以上的發(fā)電機組連接于風力機與發(fā)電機組分配調(diào)整器之間,受發(fā)電 機組分配調(diào)整器控制加入或退出運轉(zhuǎn)。
在外部的風速增強,通過檢測發(fā)現(xiàn)風力機的轉(zhuǎn)速已超過任一發(fā)電機組最大 運轉(zhuǎn)額定規(guī)格時,隨即命令另一發(fā)電機組加入運轉(zhuǎn)工作而加重負載,使風力機
的轉(zhuǎn)速維持在額定的范圍,并降低發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速且增加發(fā)電量;同理類推,
如果風力機的轉(zhuǎn)速仍持續(xù)過高,便再啟動第三個發(fā)電機組加入運轉(zhuǎn),直到任一 發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速維持在額定范圍以內(nèi),以避免發(fā)電機組受損,同時能夠充分利 用大自然的資源以達到節(jié)能的目的。
圖l為本實用新型的風力發(fā)電機的立體圖2為圖1所揭示的風力發(fā)電機沿A-A線的局部剖視圖3為本實用新型的風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)方塊圖。
附圖標記說明
控制模塊2
風力機20風力傳感器21
信號處理器22發(fā)電機組23
發(fā)電機組分配調(diào)整器24電力輸出穩(wěn)壓器25
負載26儲能裝置27
電力輸出反饋信號251葉片201
傳動機構(gòu)20具體實施方式
為達到本實用新型的目的,通過后述的實施方式舉一較佳實施例加以實現(xiàn)。
如圖1至3所示,本實用新型的風力發(fā)電機包括風力機20,兩組或兩組以上的發(fā)電機組23,及控制模塊2;所述控制模塊2又包括風力傳感器21,信 號處理器22,發(fā)電機組分配調(diào)整器24,及電力輸出穩(wěn)壓器25。通過風力機20 的運轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電機組23供應(yīng)外部的負載26電力;其中,
風力機20,包括葉片201及傳動機構(gòu)202,通過風力能帶動葉片201旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)換為機械能,并連動傳動機構(gòu)202產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)速驅(qū)動連接的發(fā)電機組 轉(zhuǎn)換為電能。
風力傳感器21,連接于風力機20與信號處理器22之間,用以檢測風速或 風力機20的轉(zhuǎn)速并產(chǎn)生檢測信號,傳送至信號處理器22作為信號處理的參考 數(shù)值。
信號處理器22,連接于風力傳感器21與發(fā)電機組分配調(diào)整器24之間,具 有信號釆集、分析、運算及控制功能,可以是單芯片控制器,數(shù)字信號處理運 算單元(DSP),或可編程邏輯控制器(PLC)等;信號處理器22對輸入的風 力檢測信號進行運算及判斷,當風力機20的轉(zhuǎn)速已超過任一發(fā)電機組23最大 運轉(zhuǎn)額定規(guī)格時,即將信號傳送給發(fā)電機組分配調(diào)整器24。
發(fā)電機組分配調(diào)整器24,可以是機械式或電子式開關(guān),連接于信號處理器 22與兩組或兩組以上的發(fā)電機組23之間,發(fā)電機組分配調(diào)整器24控制多組發(fā) 電機組23,在接收到信號處理器22的信號時,隨即分配發(fā)電機組23加入運轉(zhuǎn) 或退出運轉(zhuǎn);換言之,如前述任一發(fā)電機組超過最大運轉(zhuǎn)額定規(guī)格時,即要求 其它發(fā)電機組加入運轉(zhuǎn),以減輕發(fā)電機組因風速過大所產(chǎn)生的負荷。
發(fā)電機組23,包括兩組或兩組以上,連接于風力機20與發(fā)電機組分配調(diào) 整器24之間,受發(fā)電機組分配調(diào)整器24控制加入或退出運轉(zhuǎn),并提供負載26 電力。
電力輸出穩(wěn)壓器25,連接于發(fā)電機組23與負載26之間,用以穩(wěn)定輸出電 力以供應(yīng)負載26使用;較佳者,電力輸出穩(wěn)壓器25也連接于信號處理器22, 提供電力輸出反饋信號251供信號處理器22作為參考數(shù)值,以判斷輸出電力是 否正常供應(yīng)。
本實用新型的風力發(fā)電機,也可以不包含電力輸出穩(wěn)壓器25,即發(fā)電機組23直接與負載26連接。
借上述,當外部的風速增強時,風力傳感器21檢測到風力機20的轉(zhuǎn)速已 超過任一發(fā)電機組23最大運轉(zhuǎn)額定規(guī)格時,信號處理器22傳送實時信號給發(fā) 電機組分配調(diào)整器24,命令另一發(fā)電機組23加入運轉(zhuǎn)工作而加重負載,使風 力機20的轉(zhuǎn)速維持在額定的范圍,并降低發(fā)電機組23的轉(zhuǎn)速且增加發(fā)電量; 同理類推,如果風力機20的轉(zhuǎn)速仍持續(xù)過高,便再啟動第三個發(fā)電機組加入運 轉(zhuǎn),直到任一發(fā)電機組23的轉(zhuǎn)速維持在額定范圍以內(nèi),以避免發(fā)電機組23受 損,同時能夠充分利用大自然的資源以達到節(jié)能的目的。
上述中,負載26可以是儲能裝置27,換言之,若發(fā)電機未連接負載時, 通過儲能裝置27可以將電能儲存起來。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式之一,并非用以限定本實用新型 的保護范圍。舉是所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的人依本實用新型的精神所作 等效修飾或變化,均仍應(yīng)含蓋于本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風力發(fā)電機,包括風力機、通過所述風力機的運轉(zhuǎn)用以供應(yīng)或儲存電力的兩組或兩組以上的發(fā)電機組及控制模塊,所述控制模塊具有風力傳感器,信號處理器,及發(fā)電機組分配調(diào)整器;其特征在于用以檢測風速或所述風力機的轉(zhuǎn)速并產(chǎn)生檢測信號、且將檢測信號傳送至所述信號處理器作為信號處理的參考數(shù)值的所述風力傳感器連接于所述風力機與所述信號處理器之間;用以對輸入的風力檢測信號進行運算及判斷、并將信號傳送給所述發(fā)電機組分配調(diào)整器的所述信號處理器連接于所述風力傳感器與所述發(fā)電機組分配調(diào)整器之間;用以在接收到信號處理器的信號時控制所述多組發(fā)電機組、分配所述發(fā)電機組加入運轉(zhuǎn)或退出運轉(zhuǎn)的所述發(fā)電機組分配調(diào)整器連接于所述信號處理器與所述兩組或兩組以上的發(fā)電機組之間;受所述發(fā)電機組分配調(diào)整器控制加入或退出運轉(zhuǎn)的所述兩組或兩組以上的發(fā)電機組,連接于所述風力機與所述發(fā)電機組分配調(diào)整器之間。
2. 如權(quán)利要求l所述的風力發(fā)電機,其特征在于,所述信號處理器是單芯 片控制器、數(shù)字信號處理運算單元或可編程邏輯控制器。
3. 如權(quán)利要求l所述的風力發(fā)電機,其特征在于,所述發(fā)電機組更連接有 電力輸出穩(wěn)壓器。
4. 如權(quán)利要求3所述的風力發(fā)電機,其特征在于,能提供反饋信號供所述 信號處理器作為參考數(shù)值的所述電力輸出穩(wěn)壓器又連接于所述信號處理器。
5. 如權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機,其特征在于,所述發(fā)電機組更連接有 儲能裝置。
6. 如權(quán)利要求3所述的風力發(fā)電機,其特征在于,所述電力輸出穩(wěn)壓器更 連接有儲能裝置。
7. 如權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電機,其特征在于,所述發(fā)電機組分配調(diào)整器為一種機械式或電子式開關(guān)。
專利摘要本實用新型公開了一種風力發(fā)電機,包括風力機,風力傳感器,信號處理器,兩組或兩組以上的發(fā)電機組,及發(fā)電機組分配調(diào)整器;在外部的風速增強,通過檢測發(fā)現(xiàn)風力機的轉(zhuǎn)速已超過任一發(fā)電機組最大運轉(zhuǎn)額定規(guī)格時,隨即命令另一發(fā)電機組加入運轉(zhuǎn)工作而加重負載,使風力機的轉(zhuǎn)速維持在額定的范圍,并降低發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速且增加發(fā)電量;同理類推,如果風力機的轉(zhuǎn)速仍持續(xù)過高,便再啟動第三個發(fā)電機組加入運轉(zhuǎn),直到任一發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速維持在額定范圍以內(nèi),以避免發(fā)電機組受損,同時能夠充分利用大自然的資源以達到節(jié)能的目的。
文檔編號F03D7/00GK201363238SQ20092000514
公開日2009年12月16日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者杜侑達 申請人:剩沅科技股份有限公司