[發明專利]自動偏航多模塊風力發電機

在審

• 申請號: 202010116759.1
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111173682A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 湯廷孝
• 申請（專利權）人: 寧波曉風風電技術有限公司
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D7/00;H02K11/21;H02K5/18;H02K7/18
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 文怡然

本發明涉及可自動偏航風力發電裝置領域，包括：電機外殼、主動力軸；依次串接在主動力軸上的多個發電模塊；每個所述發電模塊均包括一個作為轉子的單元磁體部和一個作為定子的單元線圈部；還包括控制器、信號采集傳輸模塊，控制器通過控制輸出電路導通的單元線圈部的數量以控制參與發電的發電模塊的數量，還包括自動偏航系統。該發電機可根據外部動力輸入的變化和大小控制不同數量的發電模塊參與發電，從而在輸入不同應用段的外部動力、輸入不同的外部功率時該發電機均可以正常發電，極大提高外了對部能量的利用率，同時，自動偏航系統使得發電機可以獲得最大的受風面積、捕獲更多的風能，極大提高發電量。

技術領域

本發明涉及利用風能進行發電的風力發電機，具體涉及一種自動偏航多模塊風力發電機。

背景技術

隨著工農業生產的發展和人民生活水平的提高，風力發電的占比越來越高，因風力輸入都是不穩定的，現有風力發電機所利用的風能通常是局限在某一個應用段的范圍，對應用段外的動力輸入無法進行有效利用，導致對可再生能源利用率低下。例如現有的大型風力發電機，其通常由一個額定功率在1000KW左右的大功率的發電模塊構成，通常只有在風力達到五級、六級及以上的較大風力時才可以正常發電并輸出符合標準的電流，而在二級至四級低風、微風段，外部動力輸入和功率輸入通常不足以帶動發電機正常發電，即便發電，輸出的也是不符合一定頻率、電壓標準的廢電，從而使發電機在較低風速的情況下長期處于停擺、閑置狀態，因而該類大型風力發電機對風力的利用僅僅是局限于一個應用范圍較小的大風力段，對長時間存在的低風力段的風能無法利用，因而整個電機對能量的轉化率低，產出投入比較低，浪費大。

由此可見，現有發電機因額定功率單一、恒定，其并不能根據外部輸入動力的實時變化而調整其內部參與發電的結構和額定功率，因而要么外部動力不足以帶動發電機正常發電，要么發電機過速運轉燒毀。現有技術公開了一種具有多個發電單元的風力發電機，其可以根據外部風力大小調節發電機的整體功率，其解決了電機功率隨外部動力大小變化而變化的技術問題。但自然界的風力大小和風向始終是隨時變化的，該多個發電單元的風力發電機并不能解決葉片隨風向隨時變化的問題，因而風力發電機不能始終使葉片的迎風面最大，不能最大限度的獲得風能，因而其對風能的利用并不能達到最佳的狀態。

發明內容

針對上述現有技術問題，本發明提供一種可自動偏航的、由多個可獨立運行的發電模塊組成的風力發電機，該發電機可根據輸入的外部動力大小變化控制不同數量的發電模塊參與發電，從而適時調整發電機的功率以適配外部條件；同時，自動偏航系統使得發電機始終可以獲得最大的受風面積、捕獲更多的風能，極大提高發電量。本發明具體技術方案如下。

自動偏航多模塊風力發電機，包括：

電機外殼、主動力軸；

依次串接在主動力軸上的多個發電模塊；每個所述發電模塊均包括一個單元磁體部和一個單元線圈部；所述單元磁體部分別與所述主動力軸固定連接并可隨主動力軸轉動構成發電機的轉子，所述單元線圈部構成發電機的定子；

控制系統，所述控制系統包括控制器、信號采集傳輸模塊，信號采集傳輸模塊與控制器信號連接，控制器根據接收到的來自信號采集傳輸模塊的信號分別控制各單元線圈部輸出電路的導通，控制器通過控制輸出電路導通的單元線圈部的數量以控制參與發電的發電模塊的數量；

自動偏航系統，包括偏航電動機、風向探測器、角度傳感器，所述風向探測器、角度傳感器均與所述控制器信號連接，所述控制器與偏航電動機電連接。