[實用新型]高效風力發電機

有效

• 申請號: 201320157502.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203230535U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 周海波
• 申請（專利權）人: 周海波
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于綠色能源、風力發電機領域，尤其是一種高效風力發電機。

背景技術

風能，是人類最早使用的能源之一；風電也一直是世界增長最快的新能源。近年來風力發電機獲得長足發展，據國家有關部門預測：2020年全球風力發電裝機將達到12.31億千瓦，占全球發電總量12％。我國每年裝機容量年超過30％。近幾年風力發電機的單機容量已從10KW級發展到MW級。在10KW以上的風力發電機中，大多數采用水平軸風輪，在發電時風輪平面需與風向垂直以獲取較大的風能，因此隨著風向的變化需要調整風輪平面使之迎風。調整風輪平面進行迎風有兩種方式：一種是在風力的作用下風輪自行調至迎風位置，這種方式被稱之為被動迎風；一種是由調向電機將風輪調制迎風位置，這種方式被稱之為主動迎風。被動迎風不需要測量風向，不需要對迎風進行控制，結構較簡單，但因風向存在離散性，被動迎風時風輪平面頻繁擺動，影響偏航裝置的壽命。主動迎風首先測量風向，再控制偏航電機進行主動迎風，減少了風輪的擺動次數，延長了風輪的使用壽命，同時也降低了風力發電機的成本。雖然國內市場有主動迎風式的風力發電機，但發電效率不高，不能滿足商業市場對風輪智能化控制的要求。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種能自主判斷風向，減少風輪擺動次數，且高效將風能轉換為電能的高效風力發電機。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種高效風力發電機，其主要技術特征在于：包括塔筒、機艙和偏航裝置，所述機艙上設有風輪、傳動系統、增速齒輪箱和發電機，所述偏航裝置包括風向傳感器、控制器和偏航電機；其中，所述機艙和偏航裝置均安裝在塔筒頂部，所述風輪連接傳動系統，所述傳動系統連接增速齒輪箱，所述發電機連接增速齒輪箱，所述風向傳感器連接控制器，所述控制器連接偏航電機。

而且，所述的傳動系統包括低速軸和高速軸。

而且，所述的風輪采用上風式，且為3片風葉。

而且，所述的風向傳感器包括風向標、傳感器基座和角度-電信號轉換器。

而且，所述的角度-電信號轉換器采用非接觸式轉換器。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本實用新型傳動系統能量損失小、維護費用低、可靠性好。

2、本實用新型設計合理，利用風向傳感器使整個風力發電機可以準確測量風的方向，并利用控制器智能控制偏航電機作用于風輪進行主動迎風，此風力發電機能利用任意風向的風源進行高效輸出發電，同時延長了偏航裝置的壽命、提高了發電量。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：

一種高效風力發電機，如圖1所示：包括塔筒1、機艙2和偏航裝置，所述機艙2上設有風輪21、傳動系統、增速齒輪箱和發電機22，所述偏航裝置包括風向傳感器4、控制器5和偏航電機3；其中，所述機艙2和偏航裝置均安裝在塔筒1頂部，所述風輪21連接傳動系統，所述傳動系統連接增速齒輪箱，所述發電機22連接增速齒輪箱，所述風向傳感器4連接控制器5，所述控制器5連接偏航電機3。所述的傳動系統包括低速軸和高速軸；所述的風輪21采用上風式，且為3片風葉；所述的風向傳感器4包括風向標、傳感器基座和角度-電信號轉換器；所述的角度-電信號轉換器采用非接觸式轉換器。

結合圖1，闡述本實用新型的工作原理：

風力發電機的工作原理是通過風輪將風能轉變為機械轉矩，通過傳動系統，經過增速齒輪箱增速到發電機的轉速后，通過勵磁變流器勵磁而將發電機的定子電能并入電網。