專(zhuān)利名稱(chēng)：一種串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置，特別涉及一種能夠在低風(fēng)速和高風(fēng)速區(qū)域同樣具有較高效率的串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]隨著電力電子技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展和成熟，采用各種變頻電機(jī)作為核心部件的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備日益增多。同時(shí)，因?yàn)樽冾l電機(jī)和變頻器的固有特性和技術(shù)復(fù)雜度，這些采用變頻技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備均不同程度地具有成本高昂、控制復(fù)雜、部件壽命較低等缺陷。此外，目前尚無(wú)有效利用低風(fēng)速發(fā)電的廉價(jià)技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種可以有效利用低風(fēng)速發(fā)電的串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備包括[0005]風(fēng)機(jī)葉輪；[0006]連接風(fēng)機(jī)葉輪的增速齒輪箱；[0007]連接所述增速齒輪箱的傳動(dòng)輸出部的直流發(fā)電機(jī)；[0008]電磁離合器和交流發(fā)電機(jī)；[0009]其中所述直流發(fā)電機(jī)通過(guò)電磁離合器連接所述交流發(fā)電機(jī)。[0010]優(yōu)選地，所述電磁離合器的主動(dòng)部連接所述直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)輸出部，所述電磁離合器的從動(dòng)部連接所述交流發(fā)電機(jī)。[0011]本實(shí)用新型的串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備還包括連接所述直流發(fā)電機(jī)的發(fā)電輸出端的逆變器，以及連接所述逆變器的并網(wǎng)變壓器。[0012]優(yōu)選地，所述交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電輸出端連接并網(wǎng)變壓器。[0013]優(yōu)選地，所述增速齒輪箱利用彈性聯(lián)軸器連接直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸。[0014]優(yōu)選地，所述交流電機(jī)是鼠籠式異步機(jī)、繞線(xiàn)式異步發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步機(jī)或永磁同步機(jī)之一。[0015]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下技術(shù)效果[0016]I、在低風(fēng)速和高風(fēng)速區(qū)域同樣具有較高發(fā)電效率；[0017]2、由于所采用的直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)技術(shù)成熟，因此工作可靠性高，適用性廣，其成本較低。[0018]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


[0019]圖I是本實(shí)用新型的串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意圖。[0020]其中，I為風(fēng)機(jī)葉輪，2為增速齒輪箱，3為直流發(fā)電機(jī)，4為電磁離合器，5為交流發(fā)電機(jī)，6為逆變裝置，7為并網(wǎng)變壓器。
具體實(shí)施方式
[0021]圖I顯示了本實(shí)用新型的串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)，包括風(fēng)機(jī)葉輪I ;連接風(fēng)機(jī)葉輪I的增速齒輪箱2 ;直流發(fā)電機(jī)3，其轉(zhuǎn)軸連接增速齒輪箱2的傳動(dòng)輸出部；電磁離合器4，其主動(dòng)部連接所述直流發(fā)電機(jī)3的傳動(dòng)輸出部；交流發(fā)電機(jī)5。其轉(zhuǎn)軸連接電磁離合器4的從動(dòng)部。[0022]上述增速齒輪箱2利用彈性聯(lián)軸器(未顯示)連接直流發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸。[0023]上述交流電機(jī)5可以是鼠籠式異步機(jī)、繞線(xiàn)式異步發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步機(jī)或永磁同步機(jī)之一。[0024]此外，如圖I所示，本實(shí)用新型的串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電裝置還包括連接直流發(fā)電機(jī)3的發(fā)電輸出端的逆變器6 ；以及連接逆變器6輸出端的并網(wǎng)變壓器7。[0025]此外，交流發(fā)電機(jī)5的發(fā)電輸出端也連接并網(wǎng)變壓器7。[0026]電磁離合器4的主動(dòng)部可以是主軸，其從動(dòng)部可以是從動(dòng)齒輪。[0027]本實(shí)用新型考慮到各種電機(jī)的不同特性，提出了一種對(duì)兩臺(tái)或更多臺(tái)發(fā)電機(jī)進(jìn)行機(jī)械串聯(lián)的發(fā)電設(shè)備，其中至少有一臺(tái)發(fā)電機(jī)為適合低風(fēng)速發(fā)電的直流發(fā)電機(jī)，其余為通過(guò)并網(wǎng)變壓器直接并入電網(wǎng)的交流發(fā)電機(jī)。[0028]風(fēng)機(jī)葉輪I通過(guò)增速齒輪箱2增加轉(zhuǎn)速，增速齒輪箱2通過(guò)傳統(tǒng)的彈性聯(lián)軸器連接直流發(fā)電機(jī)3，向直流發(fā)電機(jī)3提供較高轉(zhuǎn)矩以便直流發(fā)電機(jī)發(fā)電。直流發(fā)電機(jī)3通過(guò)可控轉(zhuǎn)速的電磁離合器4機(jī)械連接交流發(fā)電機(jī)5,向交流發(fā)電機(jī)5提供轉(zhuǎn)矩以便其發(fā)電。[0029]直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的直流電通過(guò)逆變裝置轉(zhuǎn)換為并入電網(wǎng)所要求的交流電。交流發(fā)電機(jī)發(fā)出三相交流電，通過(guò)并網(wǎng)變壓器直接并網(wǎng)。[0030]在本實(shí)用新型中，直流發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速、高風(fēng)速時(shí)都工作，交流發(fā)電機(jī)僅在高風(fēng)速時(shí)工作。因此，兩種發(fā)電機(jī)的容量比例可以根據(jù)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速情況確定。[0031]風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速較低時(shí)，使電磁離合器脫開(kāi)，只有直流發(fā)電機(jī)接受增速齒輪箱傳入的轉(zhuǎn)矩。由于直流電機(jī)中，電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速、氣隙磁通的乘積成正比，因此，通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)來(lái)保證電樞繞組電動(dòng)勢(shì)不會(huì)超過(guò)逆變裝置的最高允許值。[0032]風(fēng)速較高時(shí)，通過(guò)電磁離合器向交流發(fā)電機(jī)傳遞部分牽弓I轉(zhuǎn)矩，使交流發(fā)電機(jī)逐步提速，最終并網(wǎng)。并網(wǎng)后，通過(guò)交流發(fā)電機(jī)自身特性或其勵(lì)磁控制，以及電磁離合器來(lái)適應(yīng)風(fēng)速的變化，維持直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變。[0033]盡管上文對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本實(shí)用新型原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種串聯(lián)式風(fēng)カ發(fā)電設(shè)備，其特征在于，包括 風(fēng)機(jī)葉輪； 連接風(fēng)機(jī)葉輪的增速齒輪箱； 連接所述增速齒輪箱的傳動(dòng)輸出部的直流發(fā)電機(jī)； 電磁離合器和交流發(fā)電機(jī)； 其中所述直流發(fā)電機(jī)通過(guò)電磁離合器連接所述交流發(fā)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的串聯(lián)式風(fēng)カ發(fā)電設(shè)備，其特征在于，所述電磁離合器的主動(dòng)部連接所述直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)輸出部，所述電磁離合器的從動(dòng)部連接所述交流發(fā)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的串聯(lián)式風(fēng)カ發(fā)電設(shè)備，其特征在于，還包括連接所述直流發(fā)電機(jī)的發(fā)電輸出端的逆變器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串聯(lián)式風(fēng)カ發(fā)電設(shè)備，其特征在于，還包括連接所述逆變器的并網(wǎng)變壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的串聯(lián)式風(fēng)カ發(fā)電設(shè)備，其特征在于，所述交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電輸出端連接并網(wǎng)變壓器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的串聯(lián)式風(fēng)カ發(fā)電設(shè)備，其特征在于，增速齒輪箱利用弾性聯(lián)軸器連接直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的串聯(lián)式風(fēng)カ發(fā)電設(shè)備，其特征在于，所述交流發(fā)電機(jī)是鼠籠式異步機(jī)、繞線(xiàn)式異步發(fā)電機(jī)、電勵(lì)磁同步機(jī)或永磁同步機(jī)之一。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種串聯(lián)式風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)葉輪；連接風(fēng)機(jī)葉輪的增速齒輪箱；連接所述增速齒輪箱的傳動(dòng)輸出部的直流發(fā)電機(jī)；其主動(dòng)部連接所述直流發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)輸出部的電磁離合器；連接所述電磁離合器的從動(dòng)部的交流發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠并可以在低風(fēng)和高風(fēng)區(qū)域高效發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D9/00GK202811204SQ20122031804
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者張健, 李松強(qiáng), 張沛, 連世江, 李鵬 申請(qǐng)人:華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司