[發(fā)明專(zhuān)利]一種小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810218901.2
• 申請(qǐng)日: 2008-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101403372A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐繼鴻;吳金華;趙少俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 馮可健;馮獻(xiàn)民;馮澤民;趙少俊
• 主分類(lèi)號(hào): F03D9/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D9/00;H02K1/27;H02K1/16
• 代理公司: 江門(mén)嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 喻新學(xué)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，特別是一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

一般常見(jiàn)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)都是屬于高速、大、中功率的，由于直接利用風(fēng)速的作用很難達(dá)到傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)工作的轉(zhuǎn)速，所以必須采用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)與葉片連接，以提升風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。然而，這種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體體積較大，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損后容易出現(xiàn)故障，而且隨著風(fēng)速的變化，為了保持風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須隨之調(diào)整傳動(dòng)比，操作過(guò)程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)低速大扭矩輸入，具有高的功率密度，不需要設(shè)置齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，體積較小、不容易出現(xiàn)故障，而且操作過(guò)程簡(jiǎn)單。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括有塔架，塔架上安裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接有風(fēng)輪，還包括有調(diào)向器、限速安全機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能裝置，所述發(fā)電機(jī)包括定子，定子內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)子，所述定子為9槽結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子設(shè)置有8極或者10極，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子的每一極設(shè)置有磁鋼。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述磁鋼嵌入轉(zhuǎn)子內(nèi)，并呈徑向或者切向排列。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定子的槽為直槽，槽形相同，均勻分布；所述定子的繞組為三相，三相3組繞組120°集中嵌放；所述定子1和轉(zhuǎn)子2之間的雙向氣隙為1.2～2.2毫米。

本發(fā)明的有益效果是：由于采用了上述結(jié)構(gòu)，這種小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低速大扭矩輸入，具有高的功率密度，能夠取消齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既減小了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體體積，又可以避免齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損導(dǎo)致出現(xiàn)故障，提高整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的工作效率，而且發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)可以在較寬風(fēng)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，更高效地利用風(fēng)能，操作過(guò)程簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子為8極的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子為10極的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明的一種小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括有塔架，塔架上安裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接有風(fēng)輪，還包括有調(diào)向器、限速安全機(jī)構(gòu)和儲(chǔ)能裝置，所述發(fā)電機(jī)包括定子1，定子1內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)子2，所述定子1為9槽結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子2設(shè)置有8極或者10極，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子2的每一極設(shè)置有磁鋼3。所述磁鋼3嵌入轉(zhuǎn)子2內(nèi)，并呈徑向或者切向排列；所述定子1的槽為直槽，槽形相同，均勻分布；所述定子1的繞組11為三相，三相3組繞組120°集中嵌放；所述定子1和轉(zhuǎn)子2之間的雙向氣隙為1.2～2.2毫米。

工作時(shí)，風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下旋轉(zhuǎn)，它把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)軸的機(jī)械能，發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。一般的風(fēng)輪由2個(gè)或3個(gè)葉片構(gòu)成。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中調(diào)向器的功能是使發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪隨時(shí)都迎著風(fēng)向，從而能最大限度地獲取風(fēng)能。一般風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)幾乎全部是利用尾翼來(lái)控制風(fēng)輪的迎風(fēng)方向的，尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。限速安全機(jī)構(gòu)是用來(lái)保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全的，限速安全機(jī)構(gòu)的設(shè)置可以使發(fā)電機(jī)上風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)保持基本不變。塔架是發(fā)電機(jī)的支撐機(jī)構(gòu)，稍大的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的塔架一般采用由角鋼或圓鋼組成的桁架結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的大小有關(guān)，由于自然界的風(fēng)速是極不穩(wěn)定的，發(fā)電機(jī)的輸出功率也極不穩(wěn)定，不能直接用在電器上的，先要儲(chǔ)存起來(lái)。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)用的蓄電池多為鉛酸蓄電池。由于采用了上述結(jié)構(gòu)定子和轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)，這種小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低速大扭矩輸入，具有高的功率密度，能夠取消齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既減小了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體體積，又可以避免齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損導(dǎo)致出現(xiàn)故障，提高整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的工作效率，而且發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)可以在較寬風(fēng)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，更高效地利用風(fēng)能，操作過(guò)程簡(jiǎn)單。

傳統(tǒng)上認(rèn)為結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的少槽少極結(jié)構(gòu)在使用上會(huì)導(dǎo)致徑向電磁力過(guò)大、震動(dòng)劇烈和噪聲大的問(wèn)題，一直以來(lái)只用于小型或者微型發(fā)電機(jī)中。低速大轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機(jī)通常是采用相對(duì)復(fù)雜的多槽多極結(jié)構(gòu)，而結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的少槽少極結(jié)構(gòu)在低速大轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機(jī)中并沒(méi)有使用和嘗試的記載。本發(fā)明克服了上述的技術(shù)偏見(jiàn)，采用9槽8極或者10極的結(jié)構(gòu)，克服了人們對(duì)少槽少極發(fā)電機(jī)難以應(yīng)用于低速大轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合的偏見(jiàn)。