垂直轴四点气动悬浮式风力发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种垂直轴四点气动悬浮式风力发电装置，采用四点气浮支撑风机旋转体，消除轴径向摩擦损耗，包括风机桨叶、风机旋转体、永磁同步发电机、压缩空气储能、悬浮阻尼装置以及变流器，压缩空气储能采用电磁离合器以及双向气动阀的合理控制，将超过发电机额定功率的风机功率部分压缩储存，为气浮和阻尼控制储存能量；悬浮阻尼装置通过合理控制三通气动阀门开度和方向，调整风机旋转体与塔架间的摩擦阻尼，实现风机旋转体的气动悬浮和阻尼控制。基于多气动阀门和电磁离合器的压缩功率调控，以及机侧变流器转矩控制，协同实现风机转速的粗细协同调节，极大提升风能捕获功率。

Vertical axis four point pneumatic suspension wind power generation device

【技术实现步骤摘要】
垂直轴四点气动悬浮式风力发电装置
本技术涉及一种风力发电机组，尤其是一种垂直轴四点气动悬浮式风力发电装置，属于风电领域。
技术介绍
随着能源危机和环境污染日趋严重，作为严格无污染的风力发电受到世界关注，明确将风力发电从补充能源提升至替代能源战略地位，但低风速区域（平均风速低于5-6m/s）占全国总面积的70%以上，加大大功率低风速风力发电机型研究，是推动低风速风电发展的有效途径。垂直轴风力发电机无需水平轴风力发电系统必需的偏航装置，具有启动风速低、安装简便等优势，特别是磁悬浮轴承引入至垂直轴风力发电后，风力机起动阻力矩大幅降低，非常适合弱风型风电场。但目前普遍功率相对较小，内蒙古索力德风电公司和广州雅图新能源有限公司开发了MW级垂直轴风力机，采用磁悬浮轴承以及多层桨叶采风机构，起动风速减小至3-3.5m/s，但存在风能捕获控制滞后、机械冲击大以及输出功率波动等问题，同时多层采风系统高度差导致风机存在较大倾覆力矩，极易导致风机旋转体轴径向悬浮位移变化，摩擦损耗大、发电成本高。采用主动电磁悬浮实现垂直轴风力发电系统桨叶采风机构的完全悬浮，可有效降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直轴四点气动悬浮式风力发电装置，其特征包括风机桨叶、风机旋转体、永磁同步发电机、压缩空气储能、悬浮阻尼装置、塔架、机械耦合装置、以及变流器；所述风机桨叶包括轴向桨叶和径向桨叶，所述轴向桨叶位于风机旋转体顶端，所述径向桨叶均匀分布在风机旋转体外侧；所述风机旋转体内侧设置16组N/S排列的永磁体，组成永磁同步发电机的转子；所述永磁同步发电机为径向发电机，包括固定在塔架上的定子三相绕组，以及内嵌在风机旋转体上的转子，定子绕组在转子旋转时感应三相电流，经变流器整流、逆变馈电并网；所述塔架上端外侧为圆环型滚珠轴承，内侧为托盘支撑，内部设置机械耦合装置，将风机旋转体捕获转矩传递至压缩空气储能，塔...

【技术特征摘要】
1.一种垂直轴四点气动悬浮式风力发电装置，其特征包括风机桨叶、风机旋转体、永磁同步发电机、压缩空气储能、悬浮阻尼装置、塔架、机械耦合装置、以及变流器；所述风机桨叶包括轴向桨叶和径向桨叶，所述轴向桨叶位于风机旋转体顶端，所述径向桨叶均匀分布在风机旋转体外侧；所述风机旋转体内侧设置16组N/S排列的永磁体，组成永磁同步发电机的转子；所述永磁同步发电机为径向发电机，包括固定在塔架上的定子三相绕组，以及内嵌在风机旋转体上的转子，定子绕组在转子旋转时感应三相电流，经变流器整流、逆变馈电并网；所述塔架上端外侧为圆环型滚珠轴承，内侧为托盘支撑，内部设置机械耦合装置，将风机旋转体捕获转矩传递至压缩空气储能，塔架内设置压缩空气储能、悬浮阻尼装置以及变流器；所述机械耦合装置用于风机旋转体的升速，驱动压缩机，包括与风机旋转体刚性联结的齿圈、固定在托盘支撑的行星架以及太阳轮三部分；所述压缩空气储能包括三个压缩机、三个电磁离合器、七个双向气动阀，以及高压储气罐，所述压缩机轴向放...

【专利技术属性】
技术研发人员：董同乐，褚晓广，孔英，韩子豪，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：新型
国别省市：山东;37