一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子正反转控制与实施方法技术

本发明专利技术涉及一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子的正反转控制与实施方法，由圆形轨道、轨道小车、圆柱转子、转子电机及变频调速器、速度传感器、刹车器、缓冲轮蓄能机构、缓冲轮移位电机、风力传感器、总控制器、转子方位识别器等组成。圆形轨道等分成36个区域并设置方位识别器，根据风力信号，在线设定圆柱转子在轨道上的换向区，转子进入换向区后，移位电机带动一个缓冲轮与转子接触，吸收转子的转动能量，随后对转子制动，再把另一个反向转动的缓冲轮与转子接触，使能量反向回传给转子，控制器根据转子获得的反转初始转速，在换向区内，通过变频调速器逐渐提高驱动频率，使转子获得合理的加速度，达到降低转子换向时能量消耗的目的。

Magnus (Magnus) effect vertical shaft wind turbine rotor positive reverse control and implementing method

The invention relates to a Magnus (Magnus) the effect of vertical axis wind turbine rotor reversing control and implementation methods, by a circular track, rail car, cylindrical rotor, rotor motor and inverter, speed sensor, brake wheel, buffer storage mechanism, buffer wheel shift motor, wind sensor, general controller, rotor bearing recognition device. A circular orbit divided into 36 regions and the location recognizer, according to the wind signal, reversing online setting cylindrical rotor in orbit, rotor and enter the transition area, the shift motor drives a buffer wheel and the rotor contact, the rotational energy absorption of the rotor, the rotor brake, the wheel and the other rotor contact buffer a reverse rotation, the reverse energy back to the rotor, the controller based on the inversion of initial speed of the rotor is obtained, in the changing area, by gradually increasing the drive frequency of inverter, so the rotor obtains reasonable acceleration, to reduce energy consumption when the purpose of reversing the rotor.

【技术实现步骤摘要】
一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子正反转控制与实施方法
本专利技术涉及一种垂直轴风力机领域，尤其涉及一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子的正反转控制方法。
技术介绍
长期以来，由于垂直轴风力机的风能利用率没有水平轴风力机高，其发展受到限制，然而水平轴风力机在制造、安装和维护等方面的成本高，对风场条件要求相对严苛以及对鸟类生存等生态环境的影响逐渐突显，垂直轴风力机的研究和应用重新受到关注。马达拉斯(Madaras)转子垂直轴风力实验机是美国工程师JuliusD.Madaras1933年构想建造的大型实验方案(针对40MW风场)，其转子设计原理基于马格纳斯(Magnus)效应，基本构成是：在环形轨道上运行的小车上，垂直安装有由外力(电动机)驱动的旋转圆柱，当来风吹向圆柱时，在圆柱的一侧，流动方向与圆柱的运动方向相同，另一侧则相反，诱发的绕旋转圆柱的环流将产生垂直于流动方向的升力(升力方向指向上述运动方向相同一侧)，和与来流方向相反的阻力，其合力推动小车绕环形轨道运行，并用车轮轴驱动发电机。该风力发电装置并没有取得大规模发电的效果，原因在于其机械的复杂性：为了使圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子正反转控制与实施方法，包括环形轨道、轨道小车、圆柱转子、转子电动机及其变频式电机调速器、速度传感器、电磁刹车器、机械蓄能机构、蓄能机构移位电动机及行程开关、风向风速传感器、总控制器、圆柱转子方位识别器等；其中在环形轨道上，安放着可沿圆周轨道运动的轨道小车，小车的平台上安装有电动机驱动的圆柱转子，环形轨道平面被等分若干个区域，车载圆柱沿环形轨道驰入某个区域时，由识别器识别其所处区域方位角；根据风向风速传感器测定的实时风向，测算出风力机圆柱转子需要改变旋转方向的动态换向点，在换向点前后各一个区域范围设置为转子换向区，圆柱转子进入换向区后将经过：停止驱...

【技术特征摘要】
1.一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子正反转控制与实施方法，包括环形轨道、轨道小车、圆柱转子、转子电动机及其变频式电机调速器、速度传感器、电磁刹车器、机械蓄能机构、蓄能机构移位电动机及行程开关、风向风速传感器、总控制器、圆柱转子方位识别器等；其中在环形轨道上，安放着可沿圆周轨道运动的轨道小车，小车的平台上安装有电动机驱动的圆柱转子，环形轨道平面被等分若干个区域，车载圆柱沿环形轨道驰入某个区域时，由识别器识别其所处区域方位角；根据风向风速传感器测定的实时风向，测算出风力机圆柱转子需要改变旋转方向的动态换向点，在换向点前后各一个区域范围设置为转子换向区，圆柱转子进入换向区后将经过：停止驱动——转动能量传递给蓄能机构——刹车——蓄能机构向圆柱传递反向转动能量——变频电动机反向缓慢加速圆柱转子到要求转速的过程。2.根据权利要求1所述的一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子正反转控制与实施方法，其特征在于所述的环形轨道平面被分成若干个圆心角相等的区域(一般区域角度不大于10°圆心角)，每个区域都设置有方位识别器，使得车载圆柱沿环形轨道驰入某个区域时，识别器能够识别其所处区域方位角。3.根据权利要求1所述的一种马格纳斯(Magnus)效应垂直轴风力机转子正反转控制与实施方法，其特征在于所述的总控制器根据风向风速传感器测定的实时信号，设定圆柱转子在环形轨道上两个反转切换点所处的方位角，并把换向点前后各一个区域范围设置为转子换向区，时刻监测圆柱转子是否进入换向区。4.根据权利要求1所述的一种马格纳斯(Magnus)效...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，
申请(专利权)人：苏州盛恒兴自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32