智能梯度稳定高质大功率风力发电机组制造技术

一种智能梯度稳定高质大功率风力发电机组，特征在于主轴（６）四周连接主风翼（７）、副风翼（９），并垂直连接在机箱（２）上端，其下机箱内连接变速箱（５）、再连接一个主发电机（３）或多个副发电机（３０１），多个副发电机之间用电磁离合器（４）连接。机箱（２）下连接塔架（１），塔架内设置智能控制系统（１２）和储能稳压整流系统（１４），构成垂直轴整体结构。或主轴（６）垂直连接风翼（７）并水平连接在机箱（２）一端，构成水平轴整体结构。本发明专利技术克服了现有风力发电机上只有一台发电机发电不足的缺点，多台发电机在同一风轮下根据风速大小自动连接或分离，以对应不同风速条件发电的智能梯度发电模式，从而提高了发电功率和发电品质。实现智能梯度、稳定高质的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垂直轴/水平轴兼容的主轴串联叠加多个发电机的智能梯度稳定高 品质大功率风力发电机组

技术介绍
目前的风力发电产业所遇到的最本质实际问题，主要是一方面风机不能提供稳 定的高品质的电力，不能直接并入电网，有近1/3的风机在空转，直接造成投资损失； 另一方面，目前的国家或地方电网还不是智能型的电网，必须有智能型的发电机组配 套。现在不管是水平轴的还是垂直轴的，只装有一台发电机，这台发电机的性能便限定 了风力发电机所能工作的风速条件，比如3米/秒的风速通常只能使它启动；而风速12 米/秒以上时，发电机又要求风轮调整桨距角，用降低风轮受力来降低风轮转速，以保 证发电机不会因转速过高而在过热中毁损。在风速超过每秒25米以上时，发电机则需刹 车停机以保证安全，所有风能只能舍弃。因此，发电效率不高，入网受限。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种垂直轴/水平轴兼容智能梯度稳定高品质的大功率风力发 电机组，达到智能稳定发电，提高发电效率，提高高电力品质的目的。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种实施方式主轴(6)四周连接主风翼(7)、副风翼(9)，并垂直连接在机箱 (2)上端，其下机箱内连接变速箱(5)、再连接一个主发电机(3)或多个副发电机(301)， 多个副发电机⑶之间用电磁离合器⑷连接。机箱⑵下连接塔架⑴，塔架内设置电 缆(11、13)、智能控制系统(12)和储能稳压整流系统(14)，构成垂直轴整体结构。前述主轴(6)所连接的是1个主发电机(3)；或1个副发电机；或2个副发电 机；或3个副发电机，或多个副发电机，发电机之间是经过电磁离合器(4)相互连接的。实现智能梯度的措施在常规风速由主发电机(3)发电，风速加大时经电缆 (11)由智能控制系统(12)逐级叠加1个副发电机(301)；或2个副发电机；或3个副发 电机；或多个副发电机。风速减小时自动切换。风速传感器(15)传送风速信号。实现稳定高质的措施是在发电机(3)经电缆(13)连接钠硫电池(逆变器、整 流器)储能稳压整流系统(14)后入网。主轴(6)的轴体上四周经支架(6)垂直方向连接均布的弧形 主风翼(7)和倾斜的 弧形副风翼(9)，该主、副风翼数量相同是4-100片。主风翼和副风翼组成一层，主轴 (6)上可以叠加2 4层。所述的主风翼个体高度是2 30米，副风翼个体高度0.3 2米，主风翼(7)含 支架(6)平面展开半径2 30米。智能控制系统(12)经电缆(11)连接并控制电磁离合器⑷、液压拉杆(10)、风 速传感器(15)。储能稳压整流系统(14)经电缆(13)连接并控制主发电机(3)和副发电机 (301)。并经此输出连接电网。根据另一实施例主轴(6)垂直连接风翼(7)并水平连接在机箱(2) —端，其后 连接变速箱(5)、再连接一个主发电机(3)或多个副发电机(301)，多个副发电机之间用 电磁离合器(4)连接。机箱(2)下连接塔架(1)，塔架内设置电缆(11、13)、智能控制 系统(12)和储能稳压整流系统(14)，构成水平轴整体结构。 本专利技术具有以下特点主要特点是智能梯度、稳定高质。在本专利技术中，被风轮拖动是若干台被离合器 分别串联的发电机，这些发电机可根据风速与风轮进行数量不等的连接。在风速3米/秒 以下时只连接一台发电机，由于一台发电机加给风轮的负载远小于风轮的总设计能力， 因此即使风速在3米/秒以下，风轮仍可拖动这台发电机正常发电。这之后可根据风速 随机增减与风轮连接的发电机的台数。由于风轮所拖动的负载大范围可调，因此风轮在 这里可以一直保持最佳受力状态，不需要通过调整桨距角来变化自身的受力，也不需要 在风速25米/秒以上时刹车，因此本设计中的风力发电机可对风能构成全面利用。附图说明附图1是本专利技术的垂直轴发电机组示意图附图2是本专利技术的水平轴发电机组示意图具体实施例方式实施例1，垂直轴发电机组实施方式塔架1连接机箱2，机箱上端连接主轴6，主轴连接主风翼7和副风翼9。主轴 下端的机箱内经变速箱5连接1个主发电机3、或1个副发电机301、或2个副发电机、或 3个副发电机，主、副发电机之间用电磁离合器4相互连接。塔架内设置电缆11、13、 智能控制系统12和储能稳压整流系统14，构成垂直轴整体结构。前述主轴6所连接的是1个主发电机4个副发电机，发电机之间是经过3个电磁 离合器4相互连接的。实现智能梯度的措施风速传感器15传送信号，指令在常规风速下只带动主发 电机3发电，风速加大时经电缆11由智能控制系统12逐级叠加1个副发电机；或2个副 发电机；或3个副发电机。风速减小时自动切换。实现稳定高质的措施是在发电机3经电缆13连接钠硫电池、逆变器、整流 器、储能稳压整流系统14后入网。主轴6的轴体上四周经支架8垂直方向连接18个均布的弧形主风翼7和18个倾 斜的弧形副风翼9，该主、副风翼数量相同。主风翼和副风翼组成一层，主轴6上可以叠 加2 4层。所述的主风翼个体高度是5米，副风翼个体高度1米，主风翼7含支架8平面展 开半径15米。智能控制系统12经电缆11连接控制电磁离合器4，根据风力大小切换副发电 机。并控制液压拉杆10，调整风翼使风翼迎风时全面内弧面对，风翼旋转时逐渐以外弧线型面对。另一实施例主轴6垂直连接风翼7并水平连接在机箱2 —端，其后连接变速箱5、再连接一个主发电机3和3个副发电机301，副发电机之间用电磁离合器4连接。机 箱2下连接塔架1，塔架1内设置电缆11、13、智能控制系统12、储能稳压整流系统14， 构成水平轴整体结构。由于发电机发设计能力的有限性，因此装有一台发电机的风力发电机只能工作 于一定的风速范围内，这中间过弱和过强的风都不能用来发电。但是如果把一台发电机 分解为几台，而风轮的大小不变，那这个风轮必然会因为负载的减小和设计上的考虑而 有力量拖动分解后的一台或几台小发电机运行于很低的风速条件下并正常发电。这之后 如果再根据需要增加若干台与风轮顺序连接的发电机作为各种强风条件下的风轮负载， 由于负载的巨大和可调，那风轮就不需要再来调整桨距角以调整受力状态，甚至不需要 刹车，而是直接把出现的各种巨大风能最大限度地转化为风轮的动能以用来驱动发电机 组合发电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能梯度稳定高质大功率风力发电机组，由机箱、主轴、风翼、变速器、发电机、电磁离合器组成，其特征在于：主轴（６）四周连接主风翼（７）、副风翼（９），并垂直连接在机箱（２）上端，其下机箱内连接变速箱（５）、再连接一个主发电机（３）或多个副发电机（３０１），多个副发电机之间用电磁离合器（４）连接。机箱（２）下连接塔架（１），塔架内设置电缆（１１、１３）、智能控制系统（１２）和储能稳压整流系统（１４），构成垂直轴整体结构，或主轴（６）垂直连接风翼（７）并水平连接在机箱（２）一端，其后连接变速箱（５）、再连接一个主发电机（３）或多个副发电机（３０１），多个副发电机之间用电磁离合器（４）连接。机箱（２）下连接塔架（１），塔架内设置电缆（１１、１３）、智能控制系统（１２）和储能稳压整流系统（１４），构成水平轴整体结构。

【技术特征摘要】
1.一种智能梯度稳定高质大功率风力发电机组，由机箱、主轴、风翼、变速器、发 电机、电磁离合器组成，其特征在于主轴(6)四周连接主风翼(7)、副风翼(9)，并垂直连接在机箱(2)上端，其下机箱 内连接变速箱(5)、再连接一个主发电机(3)或多个副发电机(301)，多个副发电机之间 用电磁离合器(4)连接。机箱(2)下连接塔架(1)，塔架内设置电缆(11、13)、智能控 制系统(12)和储能稳压整流系统(14)，构成垂直轴整体结构，或主轴(6)垂直连接风翼(7)并水平连接在机箱(2) —端，其后连接变速箱(5)、 再连接一个主发电机⑶或多个副发电机(301)，多个副发电机之间用电磁离合器⑷连 接。机箱⑵下连接塔架(1)，塔架内设置电缆(11、13)、智能控制系统(12)和储能稳 压整流系统(14)，构成水平轴整体结构。2.根据权利要求1所述的智能梯度稳定高质大功率风力发电机组，其特征在于前 述主轴(6)所连接的是1个主发电机(3)；或1个副发电机(301)；或2个副发电机；或 3个副发电机；或多个副发电机，发电机之间是经过电磁离合器(4)相互连接的。3.根据权利要求1所述的智能梯度稳定高质大功率风力发电机组，其特征在于在 常规风速时只连接主发电机⑶发电，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵大庆，王裕民，伍洋，高明，
申请(专利权)人：赵大庆，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]