[發(fā)明專利]動(dòng)力智能分配的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310406768.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN103423094A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李澤奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王建鈞
• 主分類號(hào): F03D9/00
• 分類號(hào): F03D9/00;F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，同時(shí)涉及“自帶傳感器的機(jī)電設(shè)備”和“一種共軸彈性傳動(dòng)付”的和專利技術(shù)的應(yīng)用。?

“自帶轉(zhuǎn)矩傳感器的機(jī)電設(shè)備”是國家專利局中的申請(qǐng)?zhí)枮椋?01220489310.0(已授權(quán))和201210357726.1的專利技術(shù)。“一種共軸彈性傳動(dòng)付”是國家專利局中的申請(qǐng)?zhí)枮椋?01210343959.6、201220473048.0(已授權(quán))的專利技術(shù)。?

背景技術(shù)

風(fēng)能作為可再生的能源已經(jīng)得到人們普遍的重視。由于自然界的風(fēng)能極其不穩(wěn)定(主要是風(fēng)速不穩(wěn)定)，使得人們難以充分并且高效率地利用風(fēng)能。即便目前的機(jī)電制造技術(shù)和控制技術(shù)均已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨龋侨藗內(nèi)匀辉谧巫尾痪氲刈非蟾咝实乩蔑L(fēng)能。?

本發(fā)明的目的在于提出一種新穎的、易于調(diào)控且利用風(fēng)能效率更高的“動(dòng)力智能分配的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所述的“動(dòng)力智能分配的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”(以下簡(jiǎn)稱“本機(jī)組”)包括：?

一行星齒輪系統(tǒng)?

若干轉(zhuǎn)矩傳感器?

若干獨(dú)立的發(fā)電機(jī)?

兩個(gè)制動(dòng)器和若干離合器?

一測(cè)量和控制電路?

其特征是：?

本機(jī)組包括兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的獨(dú)立的發(fā)電機(jī)，并且采用行星齒輪系統(tǒng)配合制動(dòng)器和離合器作為動(dòng)力分配裝置。?

本機(jī)組是一個(gè)“自帶轉(zhuǎn)矩傳感器的機(jī)電設(shè)備”，其轉(zhuǎn)矩傳感器安置在動(dòng)力的輸入端和動(dòng)力?的輸出端或者其中的一端。?

本機(jī)組的若干傳感器中，其中的一個(gè)置于低速軸，并采用以共軸彈性傳動(dòng)副為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)矩傳感器，其低速軸為主動(dòng)副，行星架為被動(dòng)副。其它傳感器包括風(fēng)向風(fēng)速傳感器、發(fā)電機(jī)功率傳感器、漿距位置傳感器，也包括單獨(dú)的轉(zhuǎn)速傳感器等。若本機(jī)組只作簡(jiǎn)單的程序控制，則可以不設(shè)置轉(zhuǎn)矩傳感器(以轉(zhuǎn)速傳感器替代)。?

本機(jī)組行星齒輪系統(tǒng)的主動(dòng)輪是連接低速軸的行星架，連接主發(fā)電機(jī)的是被動(dòng)輪，連接輔助發(fā)電機(jī)的是輔助輪；被動(dòng)輪可以連接多臺(tái)主發(fā)電機(jī)，輔助輪可以連接多個(gè)輔助發(fā)電機(jī)。主發(fā)電機(jī)的標(biāo)稱功率大于輔助發(fā)電機(jī)。?

本機(jī)組的兩個(gè)制動(dòng)器和若干離合器中，兩個(gè)制動(dòng)器分別用于制動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)的被動(dòng)輪和輔助輪(可以通過制動(dòng)主發(fā)電機(jī)的軸來制動(dòng)被動(dòng)輪，通過制動(dòng)輔助發(fā)電機(jī)的軸來制動(dòng)輔助輪)，本機(jī)組運(yùn)行時(shí)兩個(gè)制動(dòng)器不得同時(shí)制動(dòng)；若干離合器主要用于多臺(tái)主發(fā)電機(jī)和多臺(tái)輔助發(fā)電機(jī)的控制，當(dāng)主發(fā)電機(jī)和輔助發(fā)電機(jī)都只有一臺(tái)時(shí)，不配置離合器。?

本機(jī)組的測(cè)量和控制電路根據(jù)若干傳感器的數(shù)據(jù)智能控制兩個(gè)制動(dòng)器、若干離合器已以及漿距的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能分配風(fēng)葉軸(低速軸)的動(dòng)力，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的有效工作風(fēng)速范圍擴(kuò)展、有效工作時(shí)間延長(zhǎng)，同時(shí)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在大多數(shù)時(shí)間能夠運(yùn)行在風(fēng)能利用效率最好的“最佳工作程序狀態(tài)”。?

本機(jī)組的最佳工作程序狀態(tài)是本發(fā)明工作在：①極低風(fēng)速(微風(fēng))工作狀態(tài)，即主發(fā)電機(jī)軸制動(dòng)、輔助發(fā)電機(jī)工作、智能調(diào)節(jié)漿距(風(fēng)葉角度)提高風(fēng)葉軸的轉(zhuǎn)速；②低風(fēng)速工作狀態(tài)，即主發(fā)電機(jī)軸制動(dòng)、輔助發(fā)電機(jī)工作、漿距(風(fēng)葉角度)固定在風(fēng)動(dòng)力效率最佳的角度；③中風(fēng)速工作狀態(tài)，即輔助發(fā)電機(jī)軸制動(dòng)、主發(fā)電機(jī)工作、漿距(風(fēng)葉角度)固定在風(fēng)動(dòng)力效率最佳的角度；④高風(fēng)速(強(qiáng)風(fēng))工作狀態(tài)，即輔助發(fā)電機(jī)軸與主發(fā)電機(jī)同時(shí)工作、漿距(風(fēng)葉角度)固定在風(fēng)動(dòng)力效率最佳的角度；⑤極高風(fēng)速(超強(qiáng)風(fēng)，該風(fēng)速使最佳風(fēng)效率的風(fēng)葉角度產(chǎn)生的風(fēng)能超過本機(jī)組發(fā)電機(jī)的輸出功率總和)工作狀態(tài)，即輔助發(fā)電機(jī)與主發(fā)電機(jī)同時(shí)工作、智能調(diào)節(jié)漿距(風(fēng)葉角度)降低風(fēng)葉軸的轉(zhuǎn)速(智能調(diào)節(jié)風(fēng)葉角度至該角度風(fēng)葉在當(dāng)前風(fēng)速下產(chǎn)生的風(fēng)能與本機(jī)組發(fā)電機(jī)的輸出總功率匹配)；⑥停止運(yùn)行(停機(jī))狀態(tài)，即風(fēng)葉軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)、兩個(gè)制動(dòng)器均處于制動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組類型的不同，本發(fā)明可以只工作在其中的一部分狀態(tài)中。如：沒有變漿距機(jī)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，就沒有極低風(fēng)速(微風(fēng))工作狀態(tài)和極高風(fēng)速(超強(qiáng)風(fēng))工作狀態(tài)的程序設(shè)置。?

本機(jī)組的測(cè)量和控制電路能夠根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器的數(shù)據(jù)智能控制多臺(tái)主發(fā)電機(jī)和多臺(tái)輔助發(fā)電機(jī)的加入順序和加入數(shù)量，以控制機(jī)電工作的最佳效率和風(fēng)能的最大利用效率。?

本機(jī)組的測(cè)量和控制電路在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行于高風(fēng)速(強(qiáng)風(fēng))工作狀態(tài)和極高風(fēng)速(超強(qiáng)風(fēng))工作狀態(tài)時(shí)，測(cè)量和控制電路能夠智能調(diào)節(jié)輔助發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或其阻力轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率，以實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)機(jī)組工作效率和風(fēng)能利用效率。?

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：?