风力发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风力发电系统，属于发电领域，解决了因风轮转动过快使发电机发电量过大而导致过热自燃的问题，其技术方案要点是：包括机壳、位于机壳一端的风轮、横向固定于风轮且穿设于所述机壳内的低速转轴，所述低速转轴上安装有用于降低低速转轴转速的电磁制动器，所述机壳内安装有用于检测低速转轴转速并控制电磁制动器的转速监控装置，低速转轴的转速过快时转速监控装置控制电磁制动器动作以降低低速转轴的转速，本实用新型专利技术具有安全可靠、使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】
风力发电系统
本技术涉及发电系统，特别涉及风力发电系统。
技术介绍
风力发电是指把风的动能转为电能。风是一种没有公害的能源，利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。一般的风力发电机大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动；铁塔主要起支撑作用，用于支撑风轮和尾舵和发电机，发电机用于把机械能转换为电能。CN206555072U公开的一种风力发电系统，其包括风轮、双馈感应电机、增速齿轮箱，利用风力带动风轮旋转并通过增速齿轮箱旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力越大，风轮的转速越大，从而使发电机产生的电流越大，风力发电机可能会因电流过大导致发热从而引发自燃，因此有改进的空间。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种风力发电系统，能够避免因风轮转动过快使发电机发电量过大而导致过热自燃的问题。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种风力发电系统，包括机壳、位于机壳一端的风轮、横向固定于风轮且穿设于所述机壳内的低速转轴，所述低速转轴上安装有用于降低低速转轴转速的电磁制动器，所述机壳内安装有用于检测低速转轴转速的转速监控装置，所述转速监控装置包括用于检测所述低速转轴转速并输出转速检测信号的转速检测电路、预设有转速基准信号且耦接于所述转速检测电路以接收转速检测信号并将转速基准信号和转速检测信号进行比较并输出比较信号的比较电路，所述电磁制动器耦接于所述比较电路以接收比较信号并根据比较信号实现启闭；当且仅当转速检测信号值大于转速基准信号值时，所述电磁制动器闭合以降低低速转轴的转速。采用上述方案，当通过在机壳内部安装一个转速监控装置，用于实时检测低速转轴的转速并输出转速检测信号，比较电路接收转速检测信号并与转速基准信号进行比较，若转速检测信号值大于转速基准信号时，说明此时风轮的转速过快，有可能导致风力发电机自燃，比较电路输出的比较信号驱使电磁制动器触发咬合动作，从而降低低速转轴的速度，以降低发电机的电流大小，使发电机不会因过热导致自燃，当低速转轴速度降低至转速基准值以下时，电磁制动器再度松开，此方案有效地减少了风力发电机损坏率，大大节省了维修成本。优选的，所述转速监控装置还包括设置于所述转速检测电路和比较电路之间以用于放大转速检测信号放大电路。采用上述方案，放大电路的设置用于将微弱的转速检测信号进行放大以提高灵敏度。优选的，所述转速监控装置还包括设置于所述转速检测电路和放大电路之间以降低交变脉动波纹的滤波电路。采用上述方案，滤波电路的设置用于除去转速检测信号中的干扰信号，避免干扰信号经过放大后引起误触发，提高了该装置的稳定性。优选的，所述滤波电路为RC滤波电路。采用上述方案，通过采用RC滤波电路，滤波效果好且成本低廉。优选的，所述转速监控装置还包括设置于所述比较电路和电磁制动器之间以延时启动电磁制动器的延时电路。采用上述方案，延时电路的设置用于将比较信号延时输出，若在延时时间里低速转轴的转速降低于基准值时，延时电路停止输出，延时电路的用处在于避免低速转轴转速一时的过高导致触发电磁制动器，延长了电磁制动器的寿命，若在延时时间内低速转轴的转速始终处于高于基准值的状态时，延时电路输出延时信号以驱动电磁制动器合闸，提高了稳定性、可靠性。优选的，所述转速监控装置还包括设置于所述延时电路和电磁制动器之间以用于调节延时电路的延时时间的定时电路。采用上述方案，定时电路的设置用于设定合闸的时间，使电磁制动器的合闸时间增加，进而能将低速转轴降低至较低的速度，进一步提高了可靠性。优选的，所述转速监控装置还包括耦接于所述比较电路并为其调节基准信号的调节电路。采用上述方案，调节电路的设置可使用户自主设置比较电路中的基准值（即转速基准值），可通过自主调节基准值测试低速转轴最佳的转速，增加了灵活性以及扩大了适用范围。综上所述，本技术具有以下有益效果：通过在机壳内安装一个转速监控装置，能够有效地减少了风力发电机损坏率，大大节省了维修成本。附图说明图1为风力发电系统的整体结构图；图2为风力发电系统的结构爆炸图；图3为图2中A处的放大示意图；图4为转速监控装置中转速检测电路、滤波电路、放大电路的电路连接图；图5为转速监控装置中比较电路、延时电路的电路连接图；图6为转速监控装置中定时电路的电路连接图；图7为转速监控装置中第一放大电路的电路连接图。图中：1、机壳；11、尾翼；12、风轮；13、塔架；2、低速转轴；21、低速齿轮；22、信号盘；3、电磁制动器；4、发电机；41、高速转轴；42、高速齿轮；5、固定座；51、光电感应器；6、转速监控装置；61、转速检测电路；62、滤波电路；63、放大电路；64、比较电路；641、调节电路；65、延时电路；66、定时电路；67、第一放大电路。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。如图1所示，一种风力发电系统，包括机壳1、位于机壳1一端的风轮12、一体连接于机壳1另一端的尾翼11、安装于机壳1底部的塔架13。如图2、图3所示，机壳1内设置有低速转轴2、高速转轴41、发电机4、固定座5、电磁制动器3。低速转轴2的一端横向固定于风轮12，另一端套设有低速齿轮21，低速齿轮21通过过盈配合与低速转轴2固定连接；电磁制动器3套设于低速转轴2靠近风轮12的一端并与风轮12通过螺栓固定。发电机4通过螺栓固定安装于机壳1内底部；高速转轴41一端横向固定连接于发电机4的转动轴以同步转动，在高速转轴41上通过过盈配合固定安装有低速齿轮21，低速齿轮21跟高速齿轮42相互啮合。固定座5呈长条形板，竖向一体固定安装于机壳1内壁，高速转轴41和低速转轴2均穿设于固定座5并在固定座5内分别安装有第一轴承、第二轴承，第一轴承和第二轴承分别套设于低速转轴2、高速转轴41。在低速转轴2上套设有信号盘22，信号盘22位于低速齿轮21和固定座5之间。固定座5朝向信号盘22的一面上固定安装有配合于信号盘22的光电感应器51，并在光电感应器51上设置有转速监控装置6。如图4所示，转速监控装置6包括转速检测电路61、滤波电路62、放大电路63。转速检测电路61用于检测低速转轴2的转速，包括光电转速传感器IC1，三极管Q1；光电传感器IC1的型号为H42B6，其引脚1、引脚3均连接至电源VCC，引脚2连接于一电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接至地端GND，引脚4连接一电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接至地端GND；三极管Q1的基极端连接一电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接至光电传感器IC1的引脚4，发射极端连接至地端GND，集电极端连接一电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接于电源VCC。滤波电路62为RC滤波电路，其包括电容C1、电阻R5，电容C1一端连接至地端GND，另一端连接至三极管Q1的集电极端，电阻R5一端连接至三极管Q1的集电极端。放大电路63包括运算放大器N1，其型号为LM324，运算放大器N1的正向输入端连接于电阻R5的另一端，反向输入端连接一电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接至地端GND，输出端连接一电阻R6，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电系统，包括机壳（1）、位于机壳（1）一端的风轮（12）、横向固定于风轮（12）且穿设于所述机壳（1）内的低速转轴（2），其特征是：所述低速转轴（2）上安装有用于降低低速转轴（2）转速的电磁制动器（3），所述机壳（1）内安装有用于检测低速转轴（2）转速的转速监控装置（6），所述转速监控装置（6）包括用于检测所述低速转轴（2）转速并输出转速检测信号的转速检测电路（61）、预设有转速基准信号且耦接于所述转速检测电路（61）以接收转速检测信号并将转速基准信号和转速检测信号进行比较并输出比较信号的比较电路（64），所述电磁制动器（3）耦接于所述比较电路（64）以接收比较信号并根据比较信号实现启闭；当且仅当转速检测信号值大于转速基准信号值时，所述电磁制动器（3）闭合以降低低速转轴（2）的转速。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电系统，包括机壳（1）、位于机壳（1）一端的风轮（12）、横向固定于风轮（12）且穿设于所述机壳（1）内的低速转轴（2），其特征是：所述低速转轴（2）上安装有用于降低低速转轴（2）转速的电磁制动器（3），所述机壳（1）内安装有用于检测低速转轴（2）转速的转速监控装置（6），所述转速监控装置（6）包括用于检测所述低速转轴（2）转速并输出转速检测信号的转速检测电路（61）、预设有转速基准信号且耦接于所述转速检测电路（61）以接收转速检测信号并将转速基准信号和转速检测信号进行比较并输出比较信号的比较电路（64），所述电磁制动器（3）耦接于所述比较电路（64）以接收比较信号并根据比较信号实现启闭；当且仅当转速检测信号值大于转速基准信号值时，所述电磁制动器（3）闭合以降低低速转轴（2）的转速。2.根据权利要求1所述的一种风力发电系统，其特征是：所述转速监控装置（6）还包括设置于所述转速检测电路（6...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂永志，黄钰，
申请(专利权)人：江苏火禾新能源发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32