一种垂直轴悬浮永磁风力发电机及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种垂直轴悬浮永磁风力发电机及其控制方法，属于风电领域。该风力发电机包括：转子、定子、外壳、塔筒、基座、阻尼刹车系统、悬浮系统、采风驱动系统、控制系统。所述定子包括定子铁心和三相绕组，套装在所述塔筒的外圆周上，并与塔筒固定，所述转子包括转子铁心、永磁体，套在定子外侧；所述悬浮系统电磁永磁混合悬浮系统；所述采风驱动系统包括横向支架、纵向支架、叶片、套管，其中横向支架及纵向支架与所述转子和外壳固定；所述控制系统通过气隙长度设定值与气隙实时测量值之差得到悬浮电流给定值，以此控制悬浮气隙，确保发动机平稳发电。本发明专利技术结构巧妙、控制简单、安装维护简便，风能利用率高，可实现低风速启动及大功率输出。

Vertical shaft suspension permanent magnet wind power generator and control method thereof

The invention relates to a vertical shaft suspension permanent magnet wind power generator and a control method thereof, belonging to the field of wind power. The wind generator includes a rotor, stator, shell, tower, base, damping braking system, suspension system, driving system, control system of folk songs. The stator includes a stator core and windings, is sheathed in the outer circumference of the tower, and fixed with the tower, the rotor comprises a rotor core, permanent magnet, set in the stator lateral; the suspension system of hybrid magnetic levitation system; the drive system comprises a horizontal bracket, collecting longitudinal bracket blade and casing, wherein the transverse and longitudinal support bracket and the rotor and the shell is fixed; the control system through the air gap length of the set value and the real-time measurement of air gap value difference between the obtained suspension current given value, in order to control the suspension gap, to ensure smooth power engine. The invention has the advantages of artful structure, simple control, simple installation and maintenance, high utilization rate of wind energy, low wind speed starting and high power output.

【技术实现步骤摘要】
一种垂直轴悬浮永磁风力发电机及其控制方法
本专利技术涉及一种风力发电机，尤其是一种垂直轴悬浮永磁风力发电机及其控制方法，属于风电领域。
技术介绍
目前大功率风力发电机以水平轴风力发电机为主流产品。但水平轴风力发电机存在需要偏航对风、风能利用率低、控制复杂困难、安装不变、成本高等固有缺陷，影响其健康发展。垂直轴风力发电机可以克服上述缺陷，它无需对风，具有风能利用率较高、控制简单、安装简便等优势，已经在中小功率等级垂直轴风力发电机中得以应用。但现有垂直轴风力发电机功率等级不高，其原因是它们大多采用转轴在中心位置的结构，叶片固定在转轴上，这种结构采风面积小，限制了风能的利用，使得发电机笨重、功率小、成本高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于：针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种结构巧妙、控制简单、效率高、功率大的垂直轴悬浮永磁风力发电机。为了达到以上目的，本专利技术一种垂直轴悬浮永磁风力发电机，包括：转子、定子、外壳、塔筒、基座、阻尼刹车系统、悬浮系统、采风驱动系统、控制系统。所述转子为外转子，套在所述定子外侧，所述转子包括转子铁心、永磁体；所述定子套装在所述塔筒的外圆周上，并与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直轴悬浮永磁风力发电机，其特征在于：包括：转子、定子、外壳、塔筒、基座、阻尼刹车系统、悬浮系统、采风驱动系统、控制系统；所述转子为外转子，套在所述定子外侧，所述转子包括转子铁心、永磁体；所述定子套装在所述塔筒的外圆周上，并与所述塔筒固定，所述定子包括定子铁心和定子三相绕组；所述塔筒固定在所述基座上；所述阻尼刹车系统包括第一电磁铁、钢环；所述第一电磁铁由铁心和绕组组成，所述绕组为直流励磁绕组，所述铁心套装在塔筒外圆周上，并与所述塔筒固定；所述钢环与所述外壳的顶板固定，且所述钢环与所述塔筒同轴；所述悬浮系统包括第二电磁铁、第二永磁体、铁板、气隙传感器；所述第二电磁铁由悬浮铁心和悬浮绕组组成，...

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴悬浮永磁风力发电机，其特征在于：包括：转子、定子、外壳、塔筒、基座、阻尼刹车系统、悬浮系统、采风驱动系统、控制系统；所述转子为外转子，套在所述定子外侧，所述转子包括转子铁心、永磁体；所述定子套装在所述塔筒的外圆周上，并与所述塔筒固定，所述定子包括定子铁心和定子三相绕组；所述塔筒固定在所述基座上；所述阻尼刹车系统包括第一电磁铁、钢环；所述第一电磁铁由铁心和绕组组成，所述绕组为直流励磁绕组，所述铁心套装在塔筒外圆周上，并与所述塔筒固定；所述钢环与所述外壳的顶板固定，且所述钢环与所述塔筒同轴；所述悬浮系统包括第二电磁铁、第二永磁体、铁板、气隙传感器；所述第二电磁铁由悬浮铁心和悬浮绕组组成，所述悬浮绕组为直流励磁绕组，所述悬浮铁心的一面与所述定子的下侧面固定，另一面与所述第二永磁体固定，形成电磁永磁混合悬浮系统；所述铁板位于第二永磁体正下方，且与所述外壳的底板固定；所述气隙传感器与所述定子的上侧面固定，且位于所述钢环的正下方；所述采风驱动系统包括第一采风系统和第二采风系统；所述第一采风系统包括纵向支架、第一叶片、第一套管，所述纵向支架的一端与所述转子的上侧面垂直固定，另一端与外壳的顶板固定，所述第一套管与所述纵向支架的端头固定，所述第一叶片与所述第一套管固定；所述第二采风系统包括横向支架、第二叶片、第二套管，所述横向支架的一端与所述转子的外侧面垂直固定，另一端与外壳的侧板固定，所述第二套管与所述横向支架的端头固定，所述第二叶片与所述第二套管固定；所述控制系统包括风速传感器、第一变流器和第二变流器，所述第一变流器与所述第一电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡彬，褚晓广，王茂友，闫绍敏，孙宗耀，丁钰，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37