[實用新型]一種自勵磁風力發電機

有效

• 申請號: 201220208102.9
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN202565134U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 郭友生;賀中好
• 申請（專利權）人: 安徽順然新能源有限公司
• 主分類號: H02K19/28
• 分類號: H02K19/28;H02P9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及風力發電機技術領域，尤其涉及一種自勵磁風力發電機。

背景技術

現有的中小型風力發電機的機理都是靠線圈在由水磁性磁鋼為主所構成的磁場中進行相對旋轉來切割磁力線從而產生電能，其磁鋼為不可缺少的主體(見圖1)。由于磁鋼的原料主要成分為戰略性物資稀土，且遭遇到國外掠奪性采購，目前受到了國家的宏觀控制，價格也產生了十倍以上的飆升，大大影響了使用企業的利益，也制約了新型能源的發展。

由于發電機內部由磁鋼同矽鋼片或者軟鐵加工而組成的主磁極同線圈同矽鋼片組成的副磁極之間的相互作用，從而產生了一定的磁阻，當我們用手旋轉主軸時會立即感覺到有一愣一愣的阻力。這樣在外環境中只有當風速達到一定時葉片的動力才能克服其阻力而開始旋轉，這就是風力發電機的啟動風速的由來。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種自勵磁風力發電機，提高了發電效率、節省了成本。

本實用新型為解決技術問題采用以下技術方案。

一種自勵磁風力發電機，包括外殼、成型矽鋼片沖制鐵芯、定子線圈、勵磁線圈和中軸；所述外殼位于最外層，包裹成型矽鋼片沖制鐵芯，成型矽鋼片沖制鐵芯上固定有定子線圈，中心是中軸，勵磁線圈固定在中軸支架上，勵磁線圈圍繞中軸相對定子線圈旋轉。

優選地，還包括：傳感器、單片機控制、風力發電機控制器、勵磁控制器和蓄電池，傳感器感知發電機參數，再和單片機控制相連，單片機控制控制風力發電機控制器，風力發電機控制器控制勵磁控制器和蓄電池，勵磁控制器控制勵磁線圈。

優選地，所述傳感器包括：風速傳感器和風向傳感器和電壓傳感器和電流傳感器。

優選地，還包括：偏航控制器，偏航控制器由單片機控制、風力發電機控制器控制，并控制發電機。

優選地，還包括：卸載器，卸載器由風力發電機控制器控制。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：由于采用自勵磁技術，節省了成本，提高了發電效率。

附圖說明

圖1是現有技術中風力發電機結構示意圖；

圖2本實用新型風力發電機結構示意圖；

圖3本實用新型風力發電機控制示意圖。

具體實施方式

參見圖2，一種自勵磁風力發電機，包括外殼1、成型矽鋼片沖制鐵芯2、定子線圈3、勵磁線圈4和中軸5；所述外殼1位于最外層，包裹成型矽鋼片沖制鐵芯2，成型矽鋼片沖制鐵芯2上固定有定子線圈3，中心是中軸5，勵磁線圈4固定在中軸5支架上，勵磁線圈4圍繞中軸5相對定子線圈3旋轉。

參見圖3，還包括：傳感器、單片機控制13、風力發電機控制器8、勵磁控制器7和蓄電池12，傳感器感知發電機參數，再和單片機控制13相連，單片機控制13控制風力發電機控制器8，風力發電機控制器8控制勵磁控制器7和蓄電池12，勵磁控制器7控制勵磁線圈4。所述傳感器包括：風速傳感器14和風向傳感器15和電壓傳感器16和電流傳感器17。進一步包括：偏航控制器6，偏航控制器6由單片機控制13和風力發電機控制器8控制，并控制發電機。卸載器11，卸載器11由風力發電機控制器8控制。

通常所說的葉片的掃略面積都認為是以單個葉片長度為半徑計算出來的圓面積為掃略面積。事實上在靜止狀態下的掃略面積僅僅是葉片自身的物理面積，在旋轉開始以后其掃略面積僅僅是轉速的一個函數。隨著轉速的增加其函數也在增加，直至達到一定的轉速后才可以認為實際的掃略面積等同于理論掃略面積。由此看出：其掃略效率是一個可變值，轉速起著決定性的作用。提高了轉速即是提高了掃略效率也就是提高了發電效率。我們設計的風力發電機(在5KW以上)采用無磁鋼的恒轉速、恒功率自勵磁方式，永磁部分采用電磁鐵，其勵磁電流受到轉速信號功率信號的控制。在達到額定轉速前完全沒有勵磁電流，也就是完全沒有磁阻，葉片可以輕而易舉的啟動并加速，大大的提高了掃略效率。

在達到額定轉速后由單片機控制的勵磁電路提供給勵磁線圈以一定的勵磁電流，并綜合轉速和輸出電壓、輸出功率值自行調整勵磁電流的大小，使之始終處于最佳發電狀態。

在輸出電壓或輸出功率等綜合參數過高時由單片機控制機電偏航系統使得機頭適當偏航，并停止在各參數平衡的相對位置，最大限度的發揮發電機的效率，實現額定條件下的恒功率、恒轉速狀態。