專利名稱：一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大功率的風力發(fā)電裝置，它特別涉及一種采用多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)。
在本發(fā)明提出前，現(xiàn)有的風力發(fā)電機的驅(qū)動部份-風輪機，均采用傳統(tǒng)的少風葉的結(jié)構(gòu)設(shè)計即風輪機上所采用的葉片數(shù)量很少，具有較高旋轉(zhuǎn)速度的風扇來驅(qū)動風力發(fā)電機。這樣的技術(shù)具有如下缺點1、現(xiàn)有的風輪機槳葉少，風扇的槳葉作為接收風能的基本部件，其面積和數(shù)量對風輪機的效率產(chǎn)生直接的影響?，F(xiàn)有的風輪機為片面追求轉(zhuǎn)速，而忽視風扇的最重要的因素-力矩，葉片數(shù)量減到最低限度，現(xiàn)有發(fā)電用的風輪機一般采用三葉或兩片槳葉。其中三葉片的風能利用率約為21％～24％，二葉片僅約13％～18％，由于風能接收率低，導(dǎo)致風扇效率低，輸出轉(zhuǎn)矩小。這個因素使發(fā)電機容量受到很大制約，使風力發(fā)電一直停留在小功率水平上。
2、現(xiàn)有的風力發(fā)電機為了提高單機容量，不在風扇葉片的數(shù)量上想辦法，而是大幅度加長葉片，例如將葉片加長到50米以上，整個風扇直徑超過100米，這樣的風輪機葉梢又不能安裝加固環(huán)，并且這類風輪機一般工作在強風力場中，極易引起風扇葉片發(fā)生“顫振”而折斷?？煽啃圆睿仓萍s著風力發(fā)電機不能走向?qū)嵱没痛蠊β驶?br> 3、現(xiàn)有的風力發(fā)電機機體結(jié)構(gòu)不好，空間利用率差機組總體積/發(fā)電機體積差，以一臺100KW的風力發(fā)電機為例，內(nèi)部的發(fā)電機僅占很小的空間，而增速器、離合器、制動器及轉(zhuǎn)向器等，卻占據(jù)了發(fā)電機總成大部份空間。
現(xiàn)有的風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)可以參見《航空知識》1994年節(jié)8期中“利用風能，造福人類”一文。
氣象學(xué)家及科學(xué)家在分析了所建立的大氣環(huán)流模型后發(fā)現(xiàn)，大氣低層的對流氣團所包含的風能是非常巨大的，并估算出所蘊藏的可為人類利用的能量。在目前可再生能源中，只有水力和地熱發(fā)電技術(shù)是成熟的。但能供發(fā)電用的地熱資源分布極有限，不能形成規(guī)模；而水電又面臨一些環(huán)境問題，如水土流失造成泥沙淀積庫底，庫容減少太快，造成電站容量急劇減小。因此各國科學(xué)家仍寄希望于風能和太陽能，并為此孜孜不倦努力。
本發(fā)明的目的是提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種充分利用風能資源，具有高風電轉(zhuǎn)換效率的多葉片風輪所驅(qū)動的大功率風力發(fā)電系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可以通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)。
這種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，它包括由風輪機、發(fā)電機和自動控制等部份組成A．它的風輪機由許多風扇葉片，多個葉片支撐盤(葉盤)、轉(zhuǎn)軸等組成。在葉片之間用加固環(huán)聯(lián)接各葉片。風輪機通過增速器帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而發(fā)出電能。
B．它的發(fā)電機部份中，采用緊湊的一體化發(fā)電機結(jié)構(gòu)，在靠近風扇一側(cè)是勵磁機。在風冷機組中，在轉(zhuǎn)子軸安裝有冷卻風扇，后部裝有制冷空調(diào)器；在風扇散熱及內(nèi)冷循環(huán)系統(tǒng)中，安裝有冷卻泵和輸液泵以及分配器，在發(fā)電機外殼上，安裝有風速，風向檢測裝置和尋風向的轉(zhuǎn)向器、液壓、制動鎖定器和離合器。
C．在自動控制部份中，采用電子計算機來管理和控制發(fā)電機運行，并在轉(zhuǎn)子、定子之間和轉(zhuǎn)向器與鐵塔連接處采用特制的光電傳輸裝置。
發(fā)電機由幾大部件組成風輪機的風扇葉片，葉片盤、離合器和增速器、勵磁機、發(fā)電機的定子、轉(zhuǎn)子、冷卻裝置、底座及轉(zhuǎn)向裝置，這幾大部份如

圖12所示。發(fā)電機外殼也是定子外殼，增速器、離合器均安裝于發(fā)電機前端的內(nèi)部。
所述的風輪機上的風扇、為獲得高效的風功率，采用了多葉片結(jié)構(gòu)，為了獲得最大的強度，采用了多葉盤和定槳角結(jié)構(gòu)。
風扇葉片作為接收風能的唯一元件，其面積的大小和數(shù)量的多少直接影響著風能的接收效果，對于葉片的形式，如升力型或阻力型，二者能效上的區(qū)別并不大。因此風扇葉片總面積與風輪機掃掠面積的比例，直接決定了風輪機效率的高低。
根據(jù)這一理論，風輪機的風能接收率應(yīng)符合下式 風力作用于風扇的功率可大概表示為P=12V3ρξFn------(2)]]>因為風輪機的風效與風扇徑的平方成正比，也跟葉片的面積和數(shù)量n成正比，因此風扇獲取的風功率可以用下式來說明，并進一步可表示為P=(12V3L2ξw‾ρ)n------(3)]]>式中V為風速，m/s；L為葉片長度，也為風扇半徑R，為m；ξ這里為一個常數(shù)，為0.41；w為葉片的梢部的平均寬度，為m；ρ為空氣密度系數(shù)，在本公式中以海平面的空氣密度為1；n為葉片數(shù)量。
上式是可以用數(shù)字求解的。例如在不知道發(fā)電機功率的情況下，僅根據(jù)風輪機所給出的葉片長度L，寬度w及數(shù)量n，就可求出該風力發(fā)電機的功率?，F(xiàn)用(3)式試求美國加州一臺2葉漿的大型風力發(fā)電機。該機建于1941年，風扇直徑53米，即R=L=26.5米，當風速14m/s時，機組輸出1250kw功率。該機葉片寬為1.6米左右；設(shè)ρ在海平面為1；而在海拔2000米時為0.92，在3000米時為0.89；而該機安裝地點海拔約300米，ρ≈1。
先求出每片葉片可獲的功率，即先求括弧內(nèi)的部份。將上述數(shù)據(jù)代入(3)式P=(1/2×143×26.52×0.41×1.6×1)×2=(1/2×2744×26.52×0.41×1.6×1)×2=(1,372×702.12×0.41×1.6×1)×2=(963,418×0.41×1.6×1)×2=(395,001×1.6×1)×2=632,001×2=1,264,003(w)該機每片葉漿在14m/s的風速時可以獲約632,001瓦功率，該機為2片，共可獲1264,003瓦，即1,264千瓦的功率，基本上與該機實際容量相當。由上式可以看出，葉片數(shù)量關(guān)系應(yīng)是并聯(lián)關(guān)系，所以用n來表不葉片的數(shù)量。該機每片功率為632kw，要獲得6-7倍的功率就可多安裝6-7片的數(shù)量。上述公式在圖4曲線的“拐點”前部有效，但在“拐點”后則欠準確。
根據(jù)(1)式，風效的百分比為EF=12V3ρR2ξw‾n12V3ρπR2×100%---(4)]]>(4)式為直接計算風效的方程式。
由于風輪機只能在風力場中獲取部份風功率，這部份風功率能達到多少，可以用圖3來說明。圖上的風速V1為進風；V2為風扇后的出風。兩個狀態(tài)下，風扇的作功為零1、當V1-V2=0時，即當V1=V2時，風勢能未對風扇作什么功，因為風速V2沒有衰減，表示風扇沒有或僅有極少面積的葉片，風暢通無阻到達后面，風勢能基本沒有作功。
2．當V2=0時，這時表示風扇后面沒有風，表示風扇不通，風扇的作功也為零。
有關(guān)這一論點，可以參見附圖3。在圖4的曲線中，風扇的兩頭轉(zhuǎn)速均為0，但隨著葉片面積和數(shù)量增加，風輪機上的功率就呈上升趨勢，但這時風扇的轉(zhuǎn)速則呈下降趨勢，這一點也與葉片的增加而減慢，如圖5所示?？紤]到這兩者的曲線發(fā)展，因此在設(shè)計風輪機時這兩個因素應(yīng)綜合考慮。但其中葉片面積和數(shù)量是最主要因素。而轉(zhuǎn)速是一個次要因素。因此從圖4上也可以看出，當葉片面積到達一定數(shù)量后，風輪機功率增加不很顯著，但轉(zhuǎn)速卻下降明顯，當轉(zhuǎn)速下降到零時，風扇的輸出功率也為零。因此圖4線頂部的前部就是風扇葉片數(shù)量的最佳值。這里V1和V2僅是指風速之比值，設(shè)V1為1，那么V2可以是0.4～0.25。對于單級風扇，V2可以設(shè)為0.4～0.3；對于多級風扇來說，該系數(shù)V2可以低到0.25。如換算成風功率，就應(yīng)乘上立方后的1/2。因此風扇后的余風功率為P2=12V23ρπR2------(5)]]>風扇的總功率P1為P1=12V13ρπR2---(6)]]>因此風輪機的風效比FE可以表示為 因此，風效比FE為FE=P1P2------(8)]]>所以FE=12V13ρπR212V23ρπR2---(9)]]>顯然，上述風效比FE的比值越大，表示風輪機風效就越高。因此，如同空調(diào)器中的“能效比”用來評價一部空調(diào)是否省電一樣，“風效比”方程(9)也是評價一臺風輪機的接收效率高低的重要的分析方法。
反過來，將(9)式上、下對調(diào)后乘上百分比，也可求得風扇接收效率的百分比。第一步，先求尾風V2的功率百分比，即P2%=12V23πR2ρ12V13πR2ρ×100%---(10)]]>然后風輪機風效Ef用下式求出EF=100%12V23πR2ρ12V13πR2ρ×100---(11)]]>以上的兩種風效分析方程組中，方程(3)、(4)與(7)、(8)并不矛盾，且是統(tǒng)一的。在經(jīng)過公式(8)、(9)、(10)后，方程(11)又回到了(4)，只是從不同的角度來分析風效方程式。
如最先用上述公式求出風輪機的效率EF后，再分別求出每片葉片的單片效率EfEf=(100%-12V23πR2ρ12V13πR2ρ×100%)/n---(12)]]>這樣，就對風輪機的風效分析能夠一目了然了。上述(12)式對圖4曲線的上“拐點”前部有效。
上述的風效理論方程組為本發(fā)明所特有的基礎(chǔ)理論，為本發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。用于說明風力機的風能效率問題。
由于以上的風力接收率理論與現(xiàn)有的風輪機風效理論有所矛盾，特別是與現(xiàn)有的葉尖速比Dr/V的風效理論發(fā)生沖突，故在本發(fā)明的說明書中用了一定的篇幅來闡述這一理論。葉尖速比Dr/V是目前衡量和評估風輪機風效的基本依據(jù)。該理論認為轉(zhuǎn)速r最重要，而忽視了風輪機的力矩F。
所述的風輪機采用單風扇結(jié)構(gòu)，風扇安裝在發(fā)電機前端，為增加接收面積，并采用主葉片(1)和副葉片(2)交錯安裝來達到這一目的。在風扇葉片的外端部份分別安裝有2-4道加固環(huán)(3)，使各葉片在風扇上連接成一個整體，以防葉片在大風中發(fā)生顫振。
所述的風輪機葉盤采用多個葉盤來支撐風扇葉片其中主葉片(1)分別交錯安裝在各自的葉盤(8)上；在主葉片與主葉片之間安裝有副葉片(2)，加固環(huán)(3)分別連接主副葉片。根據(jù)電機容量在中、小功率機組中，可以采用1～3個葉盤；在大容量風力發(fā)電機中，因葉片重，扭矩太大，葉盤所承受的載荷很大，為了分散載荷，大容量機組采用了多個葉盤來分擔載荷的方式，這種多葉盤和用主、副葉片，或只用主葉片并采用加固環(huán)所組成的風輪機稱為楊式風輪機，主要用于本發(fā)明中的大、中、小功率風力發(fā)電機中。
所述的冷卻方式有兩種一種是風冷方式，另一種是內(nèi)冷方式。在風冷方式中采用玻璃鋼葉片，并在發(fā)電機內(nèi)采用內(nèi)部空氣閉路循環(huán)和制冷空調(diào)器來完成冷卻內(nèi)部空氣。在內(nèi)冷方式中，則來用金屬中空散熱葉片，并在軸內(nèi)及定、轉(zhuǎn)子空芯導(dǎo)線內(nèi)開設(shè)有冷卻液通道，用冷卻泵來輸送冷卻液。
所述的主副葉片(1)、(2)，均由骨架鏵頭楔(9)為主要承力結(jié)構(gòu)。在玻璃鋼葉片中，骨架由2-3根超強鋼盒梁(10)構(gòu)成主要承力結(jié)構(gòu)，并焊上橫向的葉筋(11)，構(gòu)成骨架。并將骨架放在模具中充填塑料泡沫(12)，然后包裹一層環(huán)氧一碳纖維的復(fù)合材料(13)，最后在葉片的外邊包裹一層薄的鋁合金蒙皮(14)，這層蒙皮主要保護復(fù)合材料不被風雨侵蝕，并導(dǎo)電防雷。有關(guān)葉片的制造方法類似直升機旋翼技術(shù)，屬公知技術(shù)，不再敘述。
在金屬空心散熱葉片中骨架的結(jié)構(gòu)同上述的一樣。但外面包裹的不是玻璃鋼材料，而是鋁合金或鈦合金蒙皮并通過鋅合金低溫焊料“擴散焊”連接而成。骨架中的盒梁兼作冷卻液通道，通過液環(huán)(16)流通冷卻液來完成循環(huán)。
所述的風冷式機組采用內(nèi)循環(huán)空氣強冷送風裝置和制冷空調(diào)器兩部分組成。在電機主軸(17)的兩端安裝有冷卻風扇，在定、轉(zhuǎn)子的鐵芯和線槽內(nèi)，都開有徑向和軸向兩種綜合式風道。發(fā)電機容量越大，風道越多，有關(guān)內(nèi)循環(huán)風冷結(jié)構(gòu)屬公知技術(shù)，不再途述。在電機內(nèi)的主風道上裝有空氣過濾器(18)，并經(jīng)過制冷空調(diào)的蒸發(fā)器組成的空氣冷卻器(19)后，再經(jīng)過軸后風扇(20)送到各個定、轉(zhuǎn)子風道。
所述的制冷空調(diào)壓縮機由冷凝器(21)、排氣扇(22)、空調(diào)壓縮機(23)、熱力膨漲閥(24)、蒸發(fā)器(空氣冷卻器)(19)等組成。冷凝散熱器(21)安裝在機尾周圍。排氣扇(22)后面的空間內(nèi)，壓縮機固定在發(fā)電機后端蓋的機座上。
所述的內(nèi)冷式發(fā)電機組是采用氟化碳作冷卻劑，為了提高電機的絕緣和耐壓性能，在氟化碳中加入少量的六氟化硫氣體。內(nèi)冷式機組葉片散熱器(1)、(2)、波紋密封管(25)、(26)、冷卻劑分配器(27)、定、轉(zhuǎn)子空芯繞組、冷卻泵(28)、送液泵(29)、定子送液泵(30)等組成。由于定、轉(zhuǎn)子同時用空芯導(dǎo)線來實現(xiàn)內(nèi)冷，因此可稱為“雙液內(nèi)冷式風力發(fā)電機”。
在風扇前端的整流罩(7)內(nèi)安裝有過濾器(31)，冷卻氣泵(28)，輸液泵(29)。從發(fā)電機來的熱氣經(jīng)第二、一級增速器及離合器(32)之間的波紋回液管(26)進入氣泵(28)，送至風扇散熱器。經(jīng)風扇散熱器后的液態(tài)冷卻劑進入過濾器(31)，過濾器內(nèi)有干燥劑，如硅膠或分子篩，以濾掉其中水份，后經(jīng)過總送液泵(29)、三級出液波紋管(25)進入分配器(27)，然后進入定子；另一小部份則直接進入轉(zhuǎn)子出液總管(33)后進入轉(zhuǎn)子空芯導(dǎo)線。在轉(zhuǎn)子的導(dǎo)線的尾端，有回液總管(34)?；匾嚎偣?34)與軸的回液道(35)相通。在定子進線端安裝有一個供液泵(30)。輸液泵一頭接分配器，另一頭接供液總管(33)。分配器(27)是一個園形的雙層盒、固定在主軸尾部的軸承架上。靠近軸承一側(cè)是回液室(37)，后面是出液室(38)。出液室口就是中心孔，該孔靠一段波紋管(39)與軸端口的出液口相聯(lián)，以與回液室隔離。出液室用一條金屬管與定子的供液泵(30)相連，供液泵連接定子的輸液總管，向定子繞組供液。定子的回液則通過另一根金屬管與分配器的回液室與定子回液總管聯(lián)通來完成回液?？梢姡峙淦魇怯脕韺⑤S內(nèi)總液道中的冷卻劑分配到定子去循環(huán)的一個關(guān)鍵部件。
為了防止分配器漏泄，在主軸的軸承(40)后面安裝有一有個密封裝置(41)，該裝置由尼龍環(huán)和“O”型膠圈構(gòu)成。
在定子的進液端有一輸液泵(30)，以增加定子液流量；在轉(zhuǎn)子中只是靠轉(zhuǎn)子的離心力和風扇上的送液泵(29)來完成循環(huán)。
軸上有二條輸液道一條輸液道，另一條為回液道。因定子散熱量于轉(zhuǎn)子6倍，因此轉(zhuǎn)、定子的液道截面積之比為1∶6，而軸輸、回液道截面積為1+6=7。
在定、轉(zhuǎn)子的輸液結(jié)構(gòu)中，空心導(dǎo)線均以“電氣串聯(lián)”、“冷卻劑并聯(lián)”、的聯(lián)接方式。有關(guān)技術(shù)類似“雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機”技術(shù)，屬公知技術(shù)，不再敘述。
上述的冷卻劑分配比例除了截面積這比例外，還要靠定子上的分配輸液泵(30)來保證分配比例的正確。在發(fā)電機外殼上，還安裝一個儲液瓶(42)，用以添加冷卻劑。內(nèi)冷方式主要用于大型風力發(fā)電機，并安裝在沙漠地區(qū)，用于提灌。
所述的風輪機風扇葉片不采用現(xiàn)有風扇葉片的可變槳角方式，而是采用定槳角葉片，在葉盤上設(shè)計時，就將槳角固定在一個最佳角度上。因為變槳角葉片的強度，遠遠低于定槳角風扇，在大功率條件下，是難以提高可靠性，而且變槳角的機構(gòu)復(fù)雜，不易維修。定漿角風扇具有很高的比強度。
所述的風輪機在本發(fā)明中是采用一個多葉片風扇，但其風接收效率并不低。根據(jù)楊氏風效方程來看，風勢能作用于風扇上不是增加轉(zhuǎn)速r，而是增加風輪機扭矩。根據(jù)動量守恒定律P=M·V=m·v，可以得到下述一個用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的動量轉(zhuǎn)矩守恒的公式P·L1·r1=P·l2·r2這里P是力點，L是指力臂長度，r是轉(zhuǎn)速?？偟膭恿烤厥侨咧e如代入本發(fā)明中，那么風輪機的葉片長度就是L1，P是葉端處的作用力P點，r1為初級轉(zhuǎn)速，也是風扇轉(zhuǎn)速。方程右邊就是經(jīng)增速后的轉(zhuǎn)矩功率P2。經(jīng)過增速后的發(fā)電機軸上的輸入齒臂為l2，l2為電機軸輸入齒輪的半徑，r2為軸轉(zhuǎn)速，可見經(jīng)增速后的風輪機功率P仍是不變的。本發(fā)明與對轉(zhuǎn)式發(fā)電機的區(qū)別在于本發(fā)明是一臺風扇，風力場總功率全部在前面風扇上作功；而對轉(zhuǎn)發(fā)電機是兩級風扇，前風扇只接收少部份風功率，完成第一次作功，而大部份風力穿過前風扇后再次對后風扇進行二次作功。其風輪機效率均取決于葉片的面積和數(shù)量n。
所述的風扇直徑很大，葉片比較多，風扇轉(zhuǎn)速也比較低，但風輪機的力矩非常大。為了獲取必要的轉(zhuǎn)速，必須通過增速器將低速、大扭矩增速成高速來完成這一工作。在風扇軸的輸入端，安裝有一部離合器(32)，以便在檢修時能斷開動力。在離合器輸出軸后為第一級增帶器的增入端，經(jīng)過第一級增速后，轉(zhuǎn)速增加至n1倍，再通過中間過橋齒輪(43)與中心軸齒輪(44)的第二級增速成n2倍后，轉(zhuǎn)速就增加成n1×n2，中心軸次級齒輪與第二級中間過橋齒(45)初級又將此轉(zhuǎn)速增加為n3，這一級的總轉(zhuǎn)速為n1×n2×n3，這時第二中間過橋齒的次級齒輪發(fā)電機主軸(17)齒輪相連，并將轉(zhuǎn)速增加n4倍，這時總增速比為n1×n2×n3×n4=Nr倍，因此這臺4級增速器的增速比為1∶n1×n2×n3×n4，n為增速比。
所述的增速器除可以采用同軸線行星齒輪增速器外，也可采用非同軸線三級增速器，如圖23所示。風扇軸經(jīng)磨擦片離合器(115)后經(jīng)第一中間過橋齒輪(43)和第二中間過橋齒輪(45)后驅(qū)動電機主軸(17)。共增速比為1∶n1×n2×n3。
所述的發(fā)電機部份為二級勵磁，勵磁機安裝在發(fā)電機前端，第一級為永磁式勵磁機(46)，第二級為交流勵磁機(47)，在交勵機后面則是發(fā)電機。在勵磁方式上采用旋轉(zhuǎn)整流器可控硅來快速響應(yīng)由計算機發(fā)出的勵磁指令以適應(yīng)風量變化。
所述的轉(zhuǎn)向器是由底盤(48)、底座(49)、轉(zhuǎn)向電機(50)和蝸輪(51)、蝸桿(52)組成。底座(49)安裝在發(fā)電機外殼下面。在底盤(48)下面安裝有一個剖面為“T”字型的空心鋼管(53)，作為為轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上分別安裝軸承(54)、(55)，其中止推軸承(54)為1盤，(55)為兩盤。這三盤軸承均與底座相連；底盤(48)邊沿上，設(shè)置有四道集電環(huán)(56)，分別為A、B、C三相和零線。在集電環(huán)下方，安裝有避雷金屬環(huán)(57)，它同避雷電刷(58)相連，避雷電刷通過導(dǎo)線與大地相連。在底座上安裝有二臺轉(zhuǎn)向電機(50)，電動機呈對稱排列，并通過蝸桿減速器帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)向。這兩臺電動機旋向相反，使之能使轉(zhuǎn)向器呈偶力矩轉(zhuǎn)動。底座和底盤之間安裝有密封蓋，以防塵埃進入。
所述的轉(zhuǎn)向電機(50)上的蝸減速器是一種滾動式蝸桿減速器。電動機軸是一根空芯蝸桿，上面車有滾珠螺旋槽，槽兩端各一個回珠孔(59)。當滾珠蝸桿通過滾珠(60)與蝸輪(51)傳遞動力時，滾珠便通過槽徐徐運動，將蝸輪驅(qū)動，同時滾珠通過前端的孔進入中空軸內(nèi)，通過軸后孔再循環(huán)至槽中。這樣就將普通磨擦傳動變成了滾動傳動，大大提高了可靠性。
所述的液壓制動器和鎖定器由液壓油泵(63)、油管(64)、電磁閥(65)、制動磨擦盤(66)、制動蹄(67)、作動器(68)和鎖定器(69)組成。液壓油泵(63)安裝在外殼外面下方。通過兩條鋼質(zhì)油管與之相連，油管(64)的一端按電磁閥(65)，電磁閥另一端連接制動蹄(67)上的油缸。制動摩擦盤(66)安裝在發(fā)電機主軸上。鎖定器(69)安裝在外殼上，鎖孔在與離合器(32)對應(yīng)。
液壓制動器和鎖定器除用于事故應(yīng)急外，也用于檢修發(fā)電機用。鎖定器還用于發(fā)電機群啟動時能同時運轉(zhuǎn)，完成準同步。而離合器則用于檢修增速器箱時能斷開風扇轉(zhuǎn)矩。
所述的風速、風向檢測裝置是第一測風裝置安裝在發(fā)電機上，第二次測風裝置安裝在鐵塔上。風向、風速檢測量安裝在測風鋼管(70)上，其中風向檢測器是用風標(71)帶動軸上一只無觸點測位器(72)旋轉(zhuǎn)后，利用點電位來測量風力發(fā)電機與來風之間的角度；風速檢測量也可安裝在測風管上，由一個小風車(73)帶動一只測速發(fā)電機(74)旋轉(zhuǎn)，測速電機輸出電壓的高低表示風車轉(zhuǎn)速的高低。風向檢測器是由許多霍爾元件(75)和一個永久磁針組成。具體結(jié)構(gòu)是在一園筒的內(nèi)下端，沿著圓周安裝有30-60只霍爾元件(75)，風標軸驅(qū)動磁針指向的霍爾元件感應(yīng)出電流，根據(jù)此測出風標的角度。
所述的自動控制部份中安裝有A、B、C三部單片計算機分別完成發(fā)電機各參數(shù)的檢測、指標和操作功能的設(shè)定，斷電保護、相互之間的通訊，以及與電站總控制室之間的通訊，這樣就組成了一個微型網(wǎng)絡(luò)。A計算機實現(xiàn)全部操作功能及參數(shù)設(shè)定，它的采樣接受發(fā)電機的輸出電壓、電流、頻率、相序、繞組溫升、風向、風速等傳感信號。輸出相應(yīng)的控制信號，并完成同B、C計算機之間的通訊；B計算機安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子檢測，控制勵磁強度，并完成勵磁機的其他工程參數(shù)采樣、控制等。C計算機安裝在塔下的控制室內(nèi)的控制柜里，完成發(fā)電機及其相關(guān)控制參數(shù)的儀表顯示。實現(xiàn)與A計算機和電站總控制之間的數(shù)據(jù)通訊，并接受A計算機和電站總控室發(fā)來的各種繼電保護信號。完成定子、轉(zhuǎn)子的過流，過壓、繞組溫升、頻率、相位失步，欠壓各項繼電保護和顯示，以及發(fā)電機的液壓制動、鎖定、開鎖等功能。
發(fā)電機附加設(shè)備用的工作電源是通過一臺小型變壓器將定子的電壓、中的任意一相變成低壓，提供給這些附加設(shè)備的。這些設(shè)備是轉(zhuǎn)向電機、電子計算機、控制室內(nèi)的開關(guān)、儀表、蓄電池。蓄電池作為備用電源，為上述設(shè)備提供備用電源。
所述的發(fā)電機的轉(zhuǎn)速采用計算機并通兩種方式來控制。1、通過可控硅的勵磁電壓U來控制發(fā)電機的輸出電壓。具體方法是根據(jù)風量的大小來與電網(wǎng)相位角進行比較后，再來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)整流器的可控硅的勵磁量，以調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓，來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。這與現(xiàn)有的風力發(fā)電機采用變槳角來調(diào)轉(zhuǎn)速不同，因為本發(fā)明中葉片的槳角是固定的。例如1．當來風太大時，發(fā)電機轉(zhuǎn)速開始上升，此時勵磁加大，輸出電壓長高，該機負荷加重，轉(zhuǎn)速趨于下降；反之，轉(zhuǎn)速趨于上升。2．當風量持續(xù)上升進，計算機根據(jù)程序的安排，開始下達轉(zhuǎn)向指令，使發(fā)電機轉(zhuǎn)離來風方向，以接收最合適的風量。由于發(fā)電機質(zhì)量較重，陣風的變化不會影響轉(zhuǎn)速?？梢杂猛幌嘈騺肀容^相位角電壓，來求得相位角差。如A為線路的A相，A′為發(fā)電機的電機的A相。兩組電壓UA、UA經(jīng)互感器降壓后送入A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入計算機進行比較。其相位角差可有下式表示
±ΔUsinθ=UAsinθ-UA′sinθ式中Usinθ為電壓相位角為V/sinθ°；UA′sinθ為發(fā)電機電壓V/sinθ°；ΔUsinθ為兩者的相位角差。
當ΔUsinθ為正時，表示發(fā)電機相位超前，風量增加，此時勵磁應(yīng)加大，轉(zhuǎn)速下降；當ΔUsin°為負時，表示發(fā)電機相位滯后，風量減少，勵磁應(yīng)減少，轉(zhuǎn)速開始上升。當ΔUsin°為零時，表示二者已準確同步，勵磁不變。
上述的二級調(diào)控方式只能恒頻，但不能恒壓，電壓隨風有一定起伏，但可以控制在±2％以內(nèi)。當與電網(wǎng)并網(wǎng)后，這種電壓波動就已消除，不會出現(xiàn)在網(wǎng)中。當與柴油電站并行時，就應(yīng)附有一套儲能和補償系統(tǒng)來支持獨立運行。
所述的自動控制技術(shù)中，采用了光電數(shù)字傳輸裝置。在發(fā)電機增速器的外殼內(nèi)面安裝有數(shù)只光電發(fā)射管(76)和光電接收管(77)，光電接收管與發(fā)射管呈交錯安裝在剎車磨擦盤后的軸上，以及外殼內(nèi)面上，當外殼激光二極管發(fā)射時，對面的接收管就工作；當轉(zhuǎn)子上的激光二極管工作時，外殼上激光管停止，而接收管則工作。
在底座(49)上安裝有一個光電轉(zhuǎn)接器(78)，以便將定、轉(zhuǎn)子各項工況數(shù)據(jù)傳遞到下面控制室(79)中，該光電轉(zhuǎn)接器的結(jié)構(gòu)是由轉(zhuǎn)動部份和固定部份組成。上部份是旋轉(zhuǎn)激光筒，筒內(nèi)裝信號驅(qū)動放大器(80)，前置放大器(81)，兩對紅外光二極管(76)、(77)。在旋轉(zhuǎn)激光筒的下面是固定筒。激光轉(zhuǎn)筒固定在發(fā)電機的底盤軸上，下面的固定光筒則固定在蝸輪罩上，底座則固定在鐵塔(5)上。其工作原理是當A計算機傳來的串行信號經(jīng)旋動筒(82)內(nèi)的驅(qū)動放大器(80)放大后，送入紅外激光二極管(76)進行電-光轉(zhuǎn)換，照射到下面后光電接收管(77)上，再變成數(shù)字電流信號，經(jīng)過前置放大器放大后，沿電纜送入控制室(79)的C計算機中去；反之亦然。定、動筒光電二極管各為二付，每付二只一只作發(fā)射紅外線，另一支則用于接收對面發(fā)射來的紅外線，并將光信號轉(zhuǎn)變成電流信號。
所述的勵磁機第一級為永磁勵磁機(46)，永磁勵磁機，輸出的交流送入交流勵磁機。本發(fā)明的轉(zhuǎn)速是靠勵磁控制的，因此主軸(17)上的旋轉(zhuǎn)整流器必須用可控硅來快速響應(yīng)從B計算機發(fā)出的增、減、滅磁指令。以適應(yīng)風場中風力的變化。
本發(fā)明同已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1．風扇效率高，由于采用了多葉片，大直徑的風扇，在同直徑、同風力條件下，風能接收率大大提高，平均高于現(xiàn)有風力發(fā)電站的3倍。
2．風扇葉盤采用了多個葉盤來安裝葉片，并將葉片牢固地固定在所有葉盤上，使風輪機效率在成倍提高的同時，可靠性不僅不降低，反而有所提高，這使發(fā)電機可以有較長的時間的免維護運行，提高了電站運行效率，減少了維修成本。
3．采用風冷式發(fā)電機具有冷卻系統(tǒng)簡單、可靠性高、葉片輕、葉片的比強度高，制造成本低，適合于大、中、小各容量的機組，除沙漠外的大部份地區(qū)都能用，并能用于被現(xiàn)有理論認為風力太低的地區(qū)。
4、采用了一體化發(fā)電機組結(jié)構(gòu)，使發(fā)電機組結(jié)構(gòu)緊湊，發(fā)電機體積約占70％，比現(xiàn)有風力發(fā)電機的比容積提高許多。
5、采用了光、機、電一體化自動控制結(jié)構(gòu)。避免了可靠性低的缺點。
6、與同直徑現(xiàn)有三葉槳風力發(fā)電機相比，風冷機組的風效提高了3-4倍，但制造成本僅增加2.5倍，純效益提高1倍，但長期益效可達幾十倍，同樣規(guī)模電站，占地少70％。
上述的有的主要部件的結(jié)構(gòu)與對轉(zhuǎn)式風力發(fā)電機相同，也可以同時用在本發(fā)明中，本發(fā)明的風冷使用環(huán)境與內(nèi)冷發(fā)電機有所不同主要用于空氣的較清潔的風力環(huán)境中，這種環(huán)境在中國東北和沿海近內(nèi)陸地帶很多，如吉林省的天池，青藏高原及東南地區(qū)；而內(nèi)冷機組則主要用于沙漠戈壁地區(qū)，例如中國西北和中東干旱地區(qū)，用來提灌和大規(guī)模的海水淡化，將在這些地區(qū)將受到歡迎。希望世界上第一座最先進的風力發(fā)電站出現(xiàn)在中國土地上。
以下是對本發(fā)明的說明書附圖進行說明。
圖1·本發(fā)明的風力發(fā)電機組的總體外觀平視圖。
圖2·本發(fā)明中風力發(fā)電機組的外觀側(cè)視圖。
圖3·本發(fā)明中風風輪機中講解風效原理的進風V1與出風V2之間的風能效率關(guān)系圖。
圖4·本發(fā)明中風輪機葉片的數(shù)量n與風能接收效率之間的曲線圖。
圖5·本發(fā)明中風輪機轉(zhuǎn)速r與葉片數(shù)量n之間的關(guān)系圖。
圖6·本發(fā)明中電子測位器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7·本發(fā)明中風扇葉片、葉盤結(jié)構(gòu)圖。
圖8·本發(fā)明中風扇主葉片在各個葉盤上的排列順序的展開圖。
圖9·本發(fā)明中各葉盤的軸向前傾角及液道流通示意圖。
圖10·本發(fā)明中玻璃鋼葉片的結(jié)構(gòu)圖。
圖11·本發(fā)明中發(fā)電機空氣內(nèi)冷循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12·本發(fā)膽中風冷發(fā)電機的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖13·本發(fā)明中轉(zhuǎn)向器的滾珠式蝸輪減速器結(jié)構(gòu)圖。
圖14·本發(fā)明中四級增速器及傳動部份機械示意圖。
圖15·本發(fā)明中計算機自動控制系統(tǒng)的局域網(wǎng)及光電環(huán)結(jié)構(gòu)。
圖16·本發(fā)明中光電轉(zhuǎn)接器的結(jié)構(gòu)圖。
圖17·本發(fā)明中離合器結(jié)合示意圖。
圖18·本發(fā)明中離合器斷開示意圖。
圖19·本發(fā)明中風扇散熱器和內(nèi)冷式機組冷卻部份的示意圖。
圖20·本發(fā)明中分配器的結(jié)構(gòu)圖。
圖21·本發(fā)明中風扇散熱及內(nèi)冷機組的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖22·本發(fā)明中勵磁電原理圖。
圖23·本發(fā)明中三級增速器的風冷式風力發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的實施例1。
參見說明書書附圖1-18。
這種風力發(fā)電機系統(tǒng)由一臺多葉片風輪機和發(fā)電機(4)組成。風輪機的風扇安裝在發(fā)電機前面。風扇通過葉盤(8)和軸(83)經(jīng)過離合器(32)來驅(qū)動增速器旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過4級增速后將動力輸出到勵磁機(46)、(47)和發(fā)電機主軸(17)上，然后驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。冷卻部份采用風冷循環(huán)和空調(diào)制冷來完成。
風扇采用了多葉片方式，葉片由主葉片(1)和副葉片(2)組成，主葉片(1)利用葉根部的鏵頭楔(9)波紋溝插進各自葉盤的楔孔中，葉片按順序依次排列，如圖7、圖8所示。葉盤可以是1-6只，用這種結(jié)構(gòu)來提高葉盤的結(jié)構(gòu)強度。在每片之間都安裝有副葉片(2)，主、副葉片呈交錯安裝。在主、付葉片之間用2-4道加固環(huán)(3)來連接，以加強風扇的結(jié)構(gòu)強度。副葉片(2)長度僅占35％-40％。
每只葉盤可以安裝5-10片主葉片(1)，每只葉盤的順序是預(yù)選設(shè)計好的，每個盤的葉片也是按各自的盤來設(shè)計的，安裝時不能搞錯。每只葉盤對于來風方向有一個傾角，前面第一只盤最小，依次向后，各個葉盤傾角越來越大，這樣就使葉片向前傾一個角度，以保證葉片有足夠的迎風強度。這一結(jié)構(gòu)如圖9所示，最終使各個葉片的葉梢在第一葉盤的葉梢處在軸向方向上平行，如圖2所示。
風扇葉片的結(jié)構(gòu)是由骨架的塑料泡沫(12)，環(huán)氧－－碳纖維(13)和薄鋁包裹(14)構(gòu)成。其中骨架是由2-3根超強鋼質(zhì)的空芯盒梁(10)和橫向的葉筋(11)構(gòu)成，如圖10所示，在葉筋上開有孔，以減輕重量。在骨架的空隙內(nèi)，填充有泡沫塑料(12)。在泡沫塑料(12)上，包裹有一層預(yù)浸式環(huán)氧-碳纖維帶(13)，在葉片最外面鋪有一層鋁皮(14)，在葉片距葉根70％處安裝有空芯加固環(huán)(3)，加固環(huán)可以為1-4道，在加固環(huán)中間有扁法蘭盤，兩邊的法蘭盤用螺栓連接，組成一個完整的風扇總成。副葉片也采用與主葉片相同的結(jié)構(gòu)，僅是長度比較短，并且沒有鏵頭楔。
風扇除了用上述主、副葉片安裝的方式外，也可以用1-5個葉盤組成全部由主葉片所組成的風輪機，這種由主葉片組成的風能機葉片梢部也安裝有1-4道加固環(huán)(3)。
葉片的根部裝有鏵頭狀楔頭，楔頭上有凹凸起伏的溝紋，利用這種溝紋將楔頭牢牢地卡在楔孔里，如圖10所示。上述葉片的制造工藝與直升機旋翼工藝相似。
在本實施例中，定、轉(zhuǎn)子鐵芯及線槽內(nèi)都開有徑向和軸向兩種氣道，在主軸的兩端都安裝有冷卻風扇(20)，在主風道上安有空氣過濾器(84)、并在尾部安裝有空氣冷卻器(19)?？諝饫鋮s器上安裝有許多翅片，它實際上是組成制冷空調(diào)器的一部蒸發(fā)器，內(nèi)部用氟利昂或氟化碳或氨作制冷劑。在機組的尾部的外部安裝著冷凝器(21)、排風扇(22)、空調(diào)壓縮機(23)以及熱力膨漲閥等。經(jīng)壓縮機壓縮后的過熱制冷劑經(jīng)尾部的冷凝器(21)散熱后流經(jīng)空氣冷卻器(19)，以冷卻電機內(nèi)的熱空氣。如圖12所示。整個空氣冷卻機組的工作原理示意圖如圖11所示。
在底座及轉(zhuǎn)向驅(qū)動部份由底盤(48)、底座(49)相互成為發(fā)電機的底座轉(zhuǎn)向器；在底盤(48)的軸(53)上安裝有蝸輪減速器。在底盤的下側(cè)安裝有剖面為“T”字型的空心鋼管(53)作為轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上安裝有2盤軸向軸承(55)和一盤大型止推軸承(54)。這三盤轉(zhuǎn)承承受發(fā)電機的軸向和徑向應(yīng)力。在底盤上，設(shè)置有四道集電環(huán)(56)，分別引出A、B、C和零相交流電。在與之對應(yīng)的外邊設(shè)置有四只電刷(85)，電刷座安裝在底座(49)上，以引出電能。在集電環(huán)下方，安裝有避雷環(huán)(57)，它同避雷刷(58)相連，刷座連線通過鐵塔連接大地。在底座上安裝有2臺轉(zhuǎn)向電機(50)，電機呈對稱排列，并通過蝸輪減速器帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)向。這兩臺電機旋向相反。底座、底盤之間的外面安裝有密封蓋，以防止塵埃進入。
轉(zhuǎn)向電機(50)上的蝸輪減速器是一種滾動式蝸桿減減速器，如圖13所示。電動機軸是一根空芯蝸桿，上面有滾珠螺旋槽，槽兩端各有一個回珠孔(59)。當蝸桿通過滾珠(60)與蝸輪(51)傳遞動力時，滾珠便通過軸后側(cè)孔再循環(huán)到螺旋槽中。這樣就將普通磨擦傳動變成了滾動傳動。在螺旋蝸桿處，安有一滾珠罩(86)與電機固定在一起。在蝸輪減速器上安裝有一付防塵外罩，分成上罩(61)和下罩(62)。上下罩固定在滾珠罩和電機外殼上。上罩與T型軸相連處安有密封膠圈(87)，下蓋的中孔則固定光電轉(zhuǎn)接器的定筒(88)。動筒(82)則插進T型軸的中孔中。減速器全部用潤滑脂潤滑。
液壓制動器由液壓油泵(63)、油管(64)、電磁閥(65)制動磨擦盤(66)，制動碲(67)、作動器(68)組成。油泵(63)、油管(64)、電磁閥均安裝在一個箱子內(nèi)，箱子則安裝在外殼上。制動磨擦盤(66)、安裝在轉(zhuǎn)子軸上，作動器則安裝在與之相應(yīng)的外殼內(nèi)部上。液壓鎖定器(69)安裝在與制動片對應(yīng)的外殼內(nèi)。鎖定器(69)也是由電磁閥、作動器(89)、鎖舌組成。鎖定器的鎖舌對應(yīng)于離合器(32)上，即在鎖盤上鉆出一個孔，使鎖舌能伸入其中。如圖12所示。當發(fā)電機被制動而減速到一定速度后，鎖定器就開始進入工作狀態(tài)，將發(fā)電機鎖定。上述裝置除了具有自動啟動外，也具有備份的手動功能，手動功能安裝在塔下控制室里，供維修人員操作。
發(fā)電機的離合器為花鍵式軸向離合器，由離合器筒(32)、撥叉(105)、液壓作動器(68)組成。如圖17、18所示，當離合器筒在撥叉的軸向力作用下，離合器開始與風扇主軸(94)斷開；當需要結(jié)合增速齒輪時，撥叉呈相反運動，這時用剎車調(diào)節(jié)增速器轉(zhuǎn)速與風扇轉(zhuǎn)速一致時，就很容易將離合器筒導(dǎo)上輸入軸和輸出軸上。如圖17所示。離合器筒內(nèi)面有花鍵槽，與兩邊軸上的槽一樣大小。離合器主要是檢修增速齒輪時提供方便。當然，如果增速器可靠性很高，也可以不用離合器。
增速器是由4級增速齒輪構(gòu)成；第一級齒輪組離合器后，與第一套過橋行星齒(43)組成第一級增速，行星齒的后一個齒輪與中心過橋齒輪相連，組成第二級；中心過橋齒輪與第二付過橋行星齒(45)組成第三級，然后該行星齒的后面的齒輪又與發(fā)電機主軸上的齒輪相連，組成第四級增速器，以使發(fā)電機達到規(guī)定轉(zhuǎn)速。如圖14所示。整個增速器用潤滑脂潤滑。
在發(fā)電機和塔上各安裝一個測風裝置。測風裝置由有一根測風鋼管(70)，鋼管上安裝有風向、風速測量的傳感器。發(fā)電機測風管長度不很高，只要測出風向即可。測風器另一付安裝在鐵塔上，剛好在風扇的半徑外，如圖1所示。風向檢測器由風向標(71)和檢測電位器(72)組成，這只測位器是一只無觸點磁敏電位器。上許多霍爾元件(75)在電測計內(nèi)排列成一圈，風標軸帶動一根小永久磁針(90)轉(zhuǎn)動，磁針下面的霍爾元件就表示來風方向。測位器中間的霍爾元件在計算機中“置零”，由風標表示的角度減去“零”后就得到了發(fā)電機應(yīng)偏轉(zhuǎn)的角度。
因本發(fā)明多葉片風輪機對來風衰減較大，風扇后面的風速不一定準確，要靠鐵塔上的測速器來提供直接風速。風速吹動一只小風車(73)并驅(qū)動一只測速發(fā)電機(74)旋轉(zhuǎn)，測速電機可以是模擬或數(shù)字的，輸出的電壓或數(shù)字脈沖代表風車的轉(zhuǎn)速的高低。
當風力過低時，發(fā)電機產(chǎn)生的電壓、輸出的頻率都將低于電網(wǎng)標準，這時電站與電網(wǎng)解列。
本系統(tǒng)的自動控制部份采用了三臺計算機組成微型局域網(wǎng)進行自動控制。它們的工作過程如下A計算機是主控計算機，主要管理發(fā)電機的全部操作功能和定子各參數(shù)的設(shè)定、計算，同時發(fā)出指令給B、C計算機，還將這些參數(shù)送到C計算機完成顯示，以及多個繼電保護信號的發(fā)送。同時，接受C計算機送來的有關(guān)電站總控制室發(fā)來的信號，完成對風向、風量、頻率、相位角、電壓、電流、繞組溫升等的計算。并控制這些參數(shù)。其單片機采用總線為16位的CPU。
B計算機是一臺16位CPU的單片機，用以檢測轉(zhuǎn)子的各工況參數(shù)。這些參數(shù)有勵磁機的電流、電壓、各繞組的溫升、整流器溫升繞組接地短路等檢測。并將這些數(shù)據(jù)變成數(shù)字信號后通過光-電數(shù)字傳輸與A計算機完成通訊。該機還要承擔A計算機傳來的定子電壓，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器傳輸給B計算機，并通過該機送入旋轉(zhuǎn)整流器的可控硅中去控制勵磁電壓。
勵磁量是由A計算機根據(jù)風速大小來計算出風量后將數(shù)據(jù)送入B計算機，然后B計算機快速控制軸上旋轉(zhuǎn)整流器的單向可控硅的導(dǎo)通角來進行快速勵磁控制，以使定子輸出電壓與風量成正比，同時與轉(zhuǎn)向相結(jié)合，以使發(fā)電機恒速、恒頻。勵磁工作原理如圖22所示。
C計算機安裝在塔下的控制柜內(nèi)。也是由一臺16位CPU的單片機組成。主要負責儀表顯示、繼電保護、發(fā)電機停車檢修制動。當定、轉(zhuǎn)子短路、過流、過壓、相位失步等故障出現(xiàn)時，由A計算機將這些故障信號送到C計算機后，由C計算機執(zhí)行繼電保護，并將故障信號顯示在塔下控制室的儀表上，同時傳輸給電站總控制室，總控制計算機也將顯示，報警和打印出這些故障，并發(fā)出停機指令。
上述A、B計算機之間的通訊采有光－－電接收、發(fā)射二極管組件完成。這些組件由紅外線二極管組成一個園環(huán)線陣列來實現(xiàn)。即由發(fā)射管(76)和接收管(77)交錯安裝在一個園型轉(zhuǎn)接環(huán)來組成，轉(zhuǎn)子光電園環(huán)組安裝在軸(17)上，定子轉(zhuǎn)接環(huán)(91)安裝在對應(yīng)的外殼內(nèi)面。
上述的由計算機組成的自動控制系統(tǒng)所組成的微型局域網(wǎng)和光-電轉(zhuǎn)換裝置見圖15所示。
為了避免雷擊，本系統(tǒng)還設(shè)計有隨機避雷針(90)，安裝在發(fā)電機中央。避雷針下部是空心鋼管，金同導(dǎo)線穿過鋼管，連接在底盤下面的一圈銅環(huán)(57)上；在底座上安裝有一只避雷電刷(58)與之相連；電刷的另一端通過導(dǎo)線接大地，避雷裝置如圖12所示。
主控電纜的結(jié)構(gòu)是在電纜的上部安裝有一支光電轉(zhuǎn)接器，光電轉(zhuǎn)接器如圖16所示。該轉(zhuǎn)接器的上部是旋轉(zhuǎn)激光筒，筒內(nèi)裝有驅(qū)動放大器(80)，前置放大器(81)，兩對紅外光二極管。在旋轉(zhuǎn)激光筒的下面，是固定激光筒(88)，激光轉(zhuǎn)筒固定在發(fā)電機的底盤(48)上，下面的固定光筒則固定在蝸輪護罩(62)上，如圖12所示。其工作原理是當A計算機傳來的串行信號經(jīng)旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)的驅(qū)動放大器(80)放大后，送入紅外線激光二極管(76)進到光-電轉(zhuǎn)換，照射到下面的光電接收管(77)上，再度變成數(shù)字電流信號，經(jīng)過前置放大器放大后，沿信號電纜送入控制室(79)的C計算機中去。光電二極管各為2對一只作發(fā)射紅外線，另一只接收紅外線，并將光信號轉(zhuǎn)變成電信號。反之，當控制室送來的串行數(shù)字信號也經(jīng)過上述逆過程入A計算機中去。
本發(fā)明的實施例2。
參見說明書附圖1-11、圖13、圖15、16、圖22、圖23。
實施例2與實施例1的區(qū)別僅在于增速器和離合器部份。本例采用三級非同軸線增速器和磨擦片式離合器，如圖23所示。風扇軸(17)經(jīng)過磨擦片離合器(115)后驅(qū)動第一級增速齒輪經(jīng)第一中間過橋齒輪(43)后驅(qū)動第二過橋齒輪(45)后驅(qū)動發(fā)電機軸齒輪和軸(17)。冷卻器(19)安裝在發(fā)電機上方，并軸向通風，同時沒有鎖定器。如圖23所示。其他部份與實施例1一樣，不再敘述。
本實施例用于中、小型風力發(fā)電機?？捎糜谶呥h哨卡、海島等，主用于提供電源和與電滲析系統(tǒng)配套后用于海水淡化，其效率是太陽能蒸餾法的6倍。
本發(fā)明的實施例3。
參見說明書附圖1-9、圖13-21。
實施例3與實施例1的區(qū)別僅在于冷卻部份。本例采用定、轉(zhuǎn)子空心導(dǎo)線內(nèi)冷加風輪機空心葉片散熱器來完成冷卻。由空心葉片(1)和葉盤(8)和軸構(gòu)成散熱器，由雙層波紋管(25)、(26)和分配器(27)組成連接體，由定、轉(zhuǎn)子的供、回集液管(33)、(34)通向定、轉(zhuǎn)子的空心導(dǎo)線，并由總送液泵(29)、定子泵(30)和冷卻泵(28)來輸送各部份的冷卻液。
空心葉片盒梁除作結(jié)構(gòu)承力外，兼流通冷卻液。鏵頭楔連通輸回液管葉盤如為偶數(shù)，則1、3等單為出液管或回液管，2、4為回液管或出液管；葉盤為奇數(shù)，則出、回液管都就有。如圖7、8、9所示，葉片安插也按一定葉距安插。在葉片稍部有2-3道加固環(huán)(3)，下端有1-2道冷卻液環(huán)(16)。主、副葉片(2)結(jié)構(gòu)相同，交錯安裝，并有各環(huán)來聯(lián)接，如圖7所示，主葉片為連接冷卻液用。其中一片為出液，相鄰兩片為回液，出、回液交錯安裝在葉盤上，經(jīng)定子、回液管(34)送出的氣態(tài)冷劑進入分配器(27)、軸道，與轉(zhuǎn)子送來的氣態(tài)冷劑匯合，經(jīng)波紋管3、2、1后，進入冷卻泵(28)、輸送到奇數(shù)葉片中去，經(jīng)數(shù)葉片后已冷卻成液態(tài)，經(jīng)干燥過濾器(31)、泵(29)。再經(jīng)過波紋管1、2、3中的送液管送到軸尾的分配器中，一部份進入出液室(38)，另一部份進入轉(zhuǎn)子。進入出液室的冷劑經(jīng)定子送液泵(30)送入供液總管而進入定子導(dǎo)線內(nèi)，進入轉(zhuǎn)子的那部份也經(jīng)轉(zhuǎn)子集液總管(33)進入轉(zhuǎn)子導(dǎo)線內(nèi)。經(jīng)冷卻定、轉(zhuǎn)子后回到回液集液總管(34)，這時冷卻劑已氣化，定子回液經(jīng)分配器回液室收集進入軸道中與轉(zhuǎn)子回液匯合，經(jīng)波紋管3、2、1進入冷卻泵(28)中，再次泵入葉片，完成下一次循環(huán)。整個液內(nèi)冷部份示意圖見19所示。
冷卻液為氟化碳，為增強氟化碳的絕緣性能，可加入少量六氟化硫。
定、轉(zhuǎn)子繞組采用液路并聯(lián)、電路串聯(lián)方式。其結(jié)構(gòu)類似雙水內(nèi)冷結(jié)構(gòu)，屬公知技術(shù)，不再敘述。
波紋管中有張力簧、端口為尼龍磨擦環(huán)(103)，各段均有內(nèi)、外兩層、分別連通輸、回液管，以完成冷卻劑的密封。在電機主軸尾端的軸承架(92)上安裝有分配器(27)，分配器用于將冷卻劑從軸中分配至定子繞組中。分配器是一個雙層的園盒，內(nèi)層為回液室(37)，外層為出液室(38)?；匾菏遗c軸內(nèi)的回液道相通；出液室則通過一段波紋管(39)與軸中心的出液孔連通，并與回液室隔離，如圖20所示。為了防止冷卻劑漏泄，在軸承(40)后面安裝有一個密封裝置(41)，密封裝置由尼龍環(huán)和幾只“O”型密封圈組成。本實施例總成見圖21所示。
本實施例主要用于大型，如3000KW至6000KW以上的發(fā)電機，并主要用于沙漠等特殊環(huán)境。
本實施例其他部份與實施例1完全一樣。
本發(fā)明中各部份零部件名稱主葉片(1)，副葉片(2)，加固環(huán)(3)，發(fā)電機(4)，鐵塔(5)，隨機避雷針(6)，整流罩(7)，葉盤(8)，鏵頭楔(9)，葉片盒梁(10)，葉筋(11)，塑料泡沫(12)，環(huán)氧一面纖維包裹層(13)，鋁合金蒙皮(14)，端蓋加強筋(15)，冷卻液環(huán)(16)，發(fā)電機主軸(17)，空氣過濾器(18)，空氣冷卻器(19)，風扇(20)，空調(diào)冷凝器(21)，排氣風扇(22)，空調(diào)壓調(diào)機(23)，熱力膨脹閥(24)，波紋密封管內(nèi)管(25)，波紋密封管外管(26)，冷卻劑分配器(27)，冷卻泵(28)，總送液泵(29)，定子送液泵(30)，過濾器(31)，離合器(32)，出液總管(33)，回液總管(34)，軸回液道(35)，輸液道(36)，回液室(37)，出液室(38)，出液波紋管(39)，主軸軸承(40)，軸密封裝置(41)，儲液瓶(42)，第一級中間過橋齒輪(43)，中心軸齒輪(44)，第二級中間過橋齒輪(45)，永磁勵磁機(46)，交流勵磁機(47)，底盤(48)，底座(49)，轉(zhuǎn)向電機(50)，蝸輪(51)，蝸桿(52)，“T”型轉(zhuǎn)軸(53)，止推軸承(54)，軸向軸承(55)，集電環(huán)(56)，避雷環(huán)(57)，避雷電刷(58)，滾珠回珠孔(59)，滾珠(60)，上防護罩盒(61)，下防護罩盒(62)，液壓泵(63)，油管(64)，電磁閥(65)，制動磨擦盤(66)，制動蹄(67)，作動器(68)，鎖定器(69)，測風鋼管(70)，風標(71)，測位器(72)，小風車(73)，測速發(fā)電機(74)，霍爾元件(75)，光電發(fā)射管(76)，光電接收管(77)，光電轉(zhuǎn)接器(78)，小控制室(79)，驅(qū)動放大器(80)，前置放大器(81)，動筒(82)，風扇軸(83)，空氣過濾器(84)，電刷(85)，滾珠罩(86)，密封膠圈(87)，定筒(88)，鎖定器作動器(89)，小磁針(90)，光電轉(zhuǎn)接環(huán)(91)，軸承架(92)，鎖舌(93)，風扇軸(94)，軸端內(nèi)孔(95)，軸端外環(huán)孔(96)，第一雙層波紋管(97)，第二波紋管(98)，第三波紋管(99)，防塵罩(100)，轉(zhuǎn)接器集電環(huán)(101)，電刷(102)，尼龍環(huán)(103)，花鍵(104)，撥叉(105)，外殼(106)，端蓋(107)，底盤加強筋(108)，螺栓(109)，尼龍接頭(110)，過橋齒輪軸承(111)，光電環(huán)(112)，定子(113)，中間過橋齒輪軸承(114)，磨擦式離合器(115)，電線(116)，軸承(117)。
權(quán)利要求
1．一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，它包括由風輪機，發(fā)電機和自動控制等部份組成，其特征在于A．它的風輪機由多葉片風扇，多個葉片盤和轉(zhuǎn)軸等組成，風扇通過離合器和增速器后帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。B．它的發(fā)電機部份中，定子上繞有發(fā)電機的輸出線圈，在靠近風扇一側(cè)的是勵磁機；發(fā)電機可以采用內(nèi)閉路風冷循環(huán)加制冷空調(diào)散熱，或者是采用風輪機散熱器加發(fā)電機內(nèi)冷；在發(fā)電機外殼與鐵塔上，安裝有風速，風向檢測裝置和適應(yīng)風向的轉(zhuǎn)向器，液壓制動器。C．在自動控制部份中，采用電子計算機來管理和控制定子，轉(zhuǎn)子的運行，在計算機之間設(shè)置有光電傳輸裝置和光電轉(zhuǎn)接器。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述的風輪機風扇安裝的葉片可以是由主、副葉片所組成的多葉片風扇；或者是只由主葉片(1)及1-6只葉盤組成的風扇；風扇上葉梢部均帶有1-4道加固環(huán)(3)；葉片分主葉片(1)和副葉片(2)種。葉盤(8)在風扇軸上的安裝在軸向上向前傾斜一些角度；從第一級葉盤開始向前傾斜，后面葉盤依次向前傾斜角度比前一個葉盤均增加一定角度；在風冷發(fā)電機中采用玻璃鋼葉片；而在內(nèi)冷式發(fā)電機中則采用空芯金屬葉片；玻璃鋼葉片是由超強鋼骨架，泡沫塑料(12)充填后，環(huán)氧一碳纖維玻璃鋼帶包裹，外包一層鋁合金皮(14)后制成；葉根安裝有帶波紋溝狀的鏵頭楔并鑲嵌在葉盤(8)上；在葉片外端安裝有2-4道加固環(huán)(3)，主，副葉片通過加固環(huán)連接在一起，在金屬空芯葉片外端安裝有2-3道加固環(huán)(3)，在加固環(huán)(3)下面安裝有1-2道冷卻液環(huán)(16)；主、副葉片在風扇上呈交錯安裝其中主葉片(1)分別安裝在1-6個葉盤(8)上，每個葉盤可以安裝玻璃鋼葉片7-30片，或安裝空芯散熱葉片5-10片；玻璃鋼葉片只有1-4道加固環(huán)(3)而無冷卻液環(huán)(16)；在空芯葉片中每片輸液葉片的相鄰兩邊即是回液葉片，在空芯葉片楔頭下安裝有輸液管，所有的冷卻液管均并聯(lián)，即輸液管與輸液管并，回液管與回液管并，然后經(jīng)過濾器(31)與泵(29)后送入供液道，上述各葉盤是通花鍵固定在風輪機主軸上，冷卻劑采用氟化碳和六氟化硫組成；風扇軸(94)中有總輸、回液道(35)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述的風輪機經(jīng)過可以是花鍵筒式離合器(32)后經(jīng)過四級行星齒輪增速器傳動力給轉(zhuǎn)子，也可以是摩擦離合器(115)后經(jīng)過三級非軸線增速器傳動力給轉(zhuǎn)子；花鍵筒式離合器(32)通過液壓作動器(68)驅(qū)動撥叉帶動筒式離合器進行離合；在四級增速器中，離合器(32)輸出軸齒輪驅(qū)動第一級行星齒輪組(43)，經(jīng)中心軸齒輪組(44)，再經(jīng)第二行星齒輪組(45)后驅(qū)動發(fā)電機主軸齒輪，完成增速；在三級增速器中則通過第一、第二級過橋齒輪組(43)、(45)來完成增速；增速器使用潤滑脂潤滑；當采用內(nèi)冷方式時，風扇輸出軸(94)、中心軸過橋齒輪軸(44)、發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸(17)都具有軸內(nèi)和輸回液通道(35)并在端面有內(nèi)孔(95)和外園孔(96)，并在內(nèi)孔、外孔上各安裝有一個雙層波紋管(25)、(26)來組成1、2、3級動密封。波紋管內(nèi)有張力簧，管口安裝有耐摩擦的尼龍環(huán)(103)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述發(fā)電機冷卻部份有風扇散熱式內(nèi)冷和空調(diào)散熱風冷式兩種方式在風冷式中，發(fā)電機定轉(zhuǎn)子均設(shè)有軸向和徑向的通風溝槽，并在轉(zhuǎn)子兩端安裝有進、出風扇(20)?？諝庠诎l(fā)電機內(nèi)和定、轉(zhuǎn)子內(nèi)循環(huán)冷卻，在發(fā)電機尾部裝有一臺制冷空調(diào)器，空調(diào)冷疑器通過尾端排風扇向外排出熱空氣；空調(diào)蒸發(fā)器則安裝在電機內(nèi)，作為內(nèi)循環(huán)空氣的冷卻器(19)；在內(nèi)扇散熱式內(nèi)冷方式中，冷卻劑是氟化碳和六氟化硫，冷卻劑經(jīng)風扇冷卻后，經(jīng)干燥過濾器(18)，總送液泵(29)，經(jīng)過第1、2、3、段雙層波紋管中的中心進入發(fā)電機主軸軸道(35)，一部份經(jīng)轉(zhuǎn)子送液總管送往轉(zhuǎn)子繞組，另一大部份進入軸尾的波紋管分配器(27)，的進入出液室(38)，進入定子送液泵(37)；經(jīng)定子繞組后的回液經(jīng)分配器回液室進入軸內(nèi)液道(35)后與轉(zhuǎn)子回液匯合一起通過第3、2、1波紋管和外層回到冷卻氣泵(28)再進入空心葉片散熱器進行散熱后進入下一次循環(huán)；分配器是由一只雙層園形盒構(gòu)成，安裝在軸尾的軸承架(29)上，內(nèi)為出液室(38)，外為回液室(37)；回液室與軸外環(huán)回液道相連，出液室則通過一段波紋管(39)與軸中心孔的供液孔相連；出液室通過一段金屬管與定子供液泵(30)后將冷卻劑泵入定子繞組，定子繞組另一端則將汽化的冷卻劑經(jīng)回液總管收集后送入回液室后進入軸的外環(huán)回液道，并在軸內(nèi)與轉(zhuǎn)子回液匯合；在主軸尾軸承(40)后邊設(shè)有密封裝置(93)，密封裝置為尼龍環(huán)及“O”型膠圈組成。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述的測風裝置是風向、風速檢測器安裝在測風鋼管(70)上；其中，風向檢測器是用風標(71)帶動一只無觸點測位器(72)旋轉(zhuǎn)后，利用點電位來測量風力發(fā)電機與風扇之間的夾角；風速檢測器安裝在測風鋼管上，由一小風車(73)帶動一只測速發(fā)電機(74)旋轉(zhuǎn)，測速發(fā)電機輸出電壓的高低表示風車轉(zhuǎn)速高低，測速電機可以是數(shù)字式的，或者是模擬式的；風向檢測器是由許多霍爾元件(75)和一外永遠磁針組成。在一圓筒的內(nèi)下端，沿著圓周安裝有30-60只霍爾元件(75)、風標軸驅(qū)動磁針指向的霍爾元件感應(yīng)電流，根據(jù)此測出風標的角度；測風裝置一付安裝在發(fā)電機上，另一付安裝在鐵塔上。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述的轉(zhuǎn)向器是由底盤(48)，底座(49)相互組成為發(fā)電機的底座兼轉(zhuǎn)向器；在底盤的下面安裝有剖面為“T”字型的空芯鋼管(53)作為轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸(53)上安裝有軸向軸承(55)2盤，止推軸承(54)1盤，這三盤軸承均與底座(49)相連。在底盤的邊沿上設(shè)置有四道集電環(huán)(56)，在與集電環(huán)對應(yīng)處安裝有四只電刷(85)刷座固定在底座上；在集電環(huán)下方，安裝有避雷金屬環(huán)(57)，它同避雷電刷(58)相連，避雷電刷安在輸出電刷(85)的對面，避雷電刷通導(dǎo)線或鐵塔接大地，輸出電刷測電通過電力電纜進入小控制室；底座與底盤的外邊還安裝有密封蓋，以防塵埃進入；在發(fā)電機頂中央，安裝有隨機避雷針(90)，避雷針下部是空芯鋼管，銅導(dǎo)線穿過鋼管，連接在底盤下面的避雷環(huán)上；在底盤上安裝有2臺轉(zhuǎn)向電動機(50)，電機呈對稱排列，電動機通過蝸桿減速器帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)向。
7．根據(jù)權(quán)利要求所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述的液壓制動器由液壓油泵(63)，油管(64)、電磁閥(65)、制動摩擦盤(66)、制動蹄(67)等組成；液壓鎖定器主要由作動器(68)鎖舌(93)組成；液壓油泵(63)，電磁閥安裝在外殼上，通過兩條鋼質(zhì)油管與之相連，油管一端接電磁閥(65)，電磁閥另一端連接制動蹄(67)上的油缸，制動摩擦片(66)安裝在發(fā)電機軸(17)輸入齒輪與轉(zhuǎn)子之間；在制動盤內(nèi)面安裝有作動器的油缸和制動瓦和輸油管；鎖定器(69)安裝在外殼內(nèi)板，其中輸油管和回油管分別連接電磁閥(65)再通過電磁閥連接在主要的輸油，回油管(64)。鎖定器的鎖舌(93)正對離合器(32)，并在離合器上鉆一個鎖舌孔，以使鎖舌能伸入其中。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述的自動控制部份中分別安裝有A、B、C三部單片計算機來完成發(fā)電機各項參數(shù)的檢測、指標和操作功能的設(shè)定，繼電保護，相互之間以及與電站總控制室之間的通迅，以此組成一個微型局域網(wǎng)；A計算機實現(xiàn)全部操作功能及參數(shù)設(shè)定，它的采樣口接受發(fā)電機的輸出電壓，電流，頻率，相序，繞組溫升，風向，風速等傳感信號，輸出相應(yīng)的控制信號，并完成B、C計算機的通迅；B計算機安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子軸上，完成轉(zhuǎn)子軸勵磁電流、電壓、短路接地、繞組溫升、旋轉(zhuǎn)整流器溫升等項檢測，并根據(jù)此來控制勵磁強度，并將出故障信息通過光電傳輸裝置送到A、C計算機去，及時在C計算機中顯示，報警及進行繼電保護；在勵磁上，B計算機根據(jù)A計算機輸出的風量數(shù)據(jù)來輸出信號，來快速控制單向可控硅的導(dǎo)通角來快速控制勵磁，以控制輸出電壓的高低來實現(xiàn)發(fā)電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定和恒頻。C計算機裝在塔下控制室(79)的控制柜里，完成發(fā)電機及其相關(guān)控制參數(shù)的儀表顯示，并與A計算機和電站控制室之間的數(shù)據(jù)通迅，接受A計算機和電站總控室以來的各種繼電保護信號，完成定、轉(zhuǎn)子的過流、過壓、欠壓、繞組溫升、頻率、相位失步、的保護，以及發(fā)電機液壓制動、鎖定、開鎖等功能。
9根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)，其特征在于其中所述的A、B、C三部電子計算機之間的通迅方式是在旋轉(zhuǎn)和位移部份均采用數(shù)字光二電傳輸方式，方式是A計算機與B計算機；A計算機與C計算機之間進行；具體方式是A計算機與各個計算機之間都采用紅外光激光二極管和光電二極管來完成發(fā)射、接收光電數(shù)字信號，每套光電裝置由10-20支發(fā)射管和同數(shù)量的接收管組成一行園陣，接收管和發(fā)射管交錯排列在一個園環(huán)上，園環(huán)圈安裝在軸邊沿上；在對應(yīng)的外殼內(nèi)側(cè)上則安裝有另一個光電環(huán)(91)，所有的發(fā)射和接收二極管均并聯(lián)工作；在蝸輪減速器下面安裝有一個光電轉(zhuǎn)接器(78)，用來完成A計算機與C計算機的通迅，光電轉(zhuǎn)接器為動筒和定筒，以及液壓泵電源的電刷和集電環(huán)組成，光電轉(zhuǎn)接器的動筒(82)與底盤轉(zhuǎn)向器的軸孔相連，動筒(82)和定筒安裝有2部驅(qū)動放大器(80)，前置放大器(81)和各兩對紅外發(fā)射、接收二極管，信號經(jīng)驅(qū)動放大器(80)后送入前發(fā)射管，對面的接收管收到光信號將其轉(zhuǎn)換成電信號后送入前置放大器(81)，反亦如此；在動筒(82)與定筒(88)的聯(lián)結(jié)處，安裝有軸承，在對應(yīng)軸承的動筒外面的絕緣物上，鑲嵌有二道集電環(huán)(701)，與集電環(huán)對應(yīng)的下面定筒上安裝有二只電刷(102)，為液壓泵和轉(zhuǎn)向電機及電子計算機等附屬設(shè)備提供備用電源，在電刷外圍安裝有防塵罩(100)。
10．根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于其中所述的蝸輪減速器是一種滾動式的蝸桿蝸輪減速器在一根空心的螺桿(52)上加工有螺旋滾珠槽，槽上安裝有滾珠(60)，螺旋槽兩端有回珠孔(59)以構(gòu)成滾珠循環(huán)；螺桿是一種滾動絲杠(52)；蝸輪(51)只與滾珠相接觸，完成滾動傳力，螺桿上有一個滾珠罩(86)并與電機外殼相聯(lián)；在減速器的上面和下面都有防塵保護罩(61)(62)，下保護罩中心孔以固定光電轉(zhuǎn)接器的定筒(88)，動筒則固定在轉(zhuǎn)軸(53)的端口中，上、下保護罩用螺栓連在一起，并固定在轉(zhuǎn)向電機外殼及滾珠保護罩(86)上，轉(zhuǎn)向電機底座則固定在鐵塔頂?shù)膬?nèi)部，整個減速器完全密封，并用潤滑脂潤滑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多葉片風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機系統(tǒng),屬于一種楊式風輪機驅(qū)動的風力發(fā)電機。它包括由風輪機、發(fā)電機和自動控制等部分組成。風扇由多片主葉片和相同數(shù)量的副葉片及多個葉盤組成,風扇向前有一個迎風角,并采用定槳角結(jié)構(gòu),然后通過軸經(jīng)增速器后帶動轉(zhuǎn)子。在恒頻方式上采用了快速響應(yīng)勵磁來跟蹤風速變化。具有風扇效率高,功率大,可靠性高,發(fā)電質(zhì)量穩(wěn)定的特點,單機容量可比現(xiàn)有風力發(fā)電機增加3倍。
文檔編號F03D9/00GK1298062SQ9911739
公開日2001年6月6日 申請日期1999年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者楊貴文, 楊建新 申請人:楊建新