[发明专利]带伺服发电充磁系统的风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电及发电机技术领域。

背景技术

大中型永磁风力发电机由于发电机体积大，磁钢磁性强，弱风时启动困难，而遇到风速不稳定时发电量即受到了干扰，强风时又无法白行限速而需依靠辅助装置制动和限速。

发明内容

本发明的目的是能够在弱风时利用风速传感器给的信号实现自动消磁，这样因没有磁场，消除了其开始的磁性阻力，然后在风力发电机风叶启转后进行充磁，利用其转动后的惯性实现了越过其启动阻力开始发电。而在风速不稳定或遇强风的情况下都可依靠其自身的伺服发电系统进行发电机转子绕组磁性大小的调节实现自动调速与限速。实现低风启动、自动调速、强风限速的作用。

本发明带伺服发电充磁系统的风力发电机包括：发电机定子绕组，2、发电机转子绕组，3、碳刷，4、风速传感仪，5、附属小型永磁发电机，6、风叶安装部位，7、测速传感器，8、回转体，A、风速采集信息转换器，B、电流控制及微处理器，C、振流器等。

发电机主体部分包括：转子励磁绕组、定子线圈绕组、风叶、机壳、回转体等。

发电机伺服发电系统包括：、碳刷、风速风向传感仪、附属小型永磁发电机、测速传感器、风速采集信息转换器、电流控制及微处理器、振流器等。

本发明的优点是：在风速低及风速不稳定或遇强风的情况下都可依靠其自身的伺服发电系统进行发电机转子绕组磁性大小的调节实现自动低速启动设置、调速与限速。实现低风启动、自动调速、强风限速的作用。

附图说明

图1为风力发电机结构示意图。

图2为伺服发电系统永磁发电机及控制部分放大图。

具体实施方案

根据图1、图2所示，当风叶6依靠风速开始转动时，带动小型永磁发电机5开始发电，而风速传感仪4给的风速大小信号，经过A信息转换传递到电流控制及微处理器B判断风速大小，再将小型发电机5发的电适量的充进发电机转子绕组2，产生磁场进行风力发电。

而在弱风时，风速传感器给的信号又通过微处理器B判断，将发电机绕组通进反向电流将剩磁消掉，以取消发电机磁性阻力，从而风叶启转，然后经过测速传感器7检测到风叶启转后再通过小型永磁发电机5发的电经过电流控制器限量供电，进行适量充磁，以达到风力发电机低风速发电的目的。

在强风和风速不稳定的情况下，风速传感仪采集的信息再通过处理器调节电流大小及电流方向，在风力发电机额定电压范围内，进行发电机磁场强弱调节，以达到风力发电机限速调速的目的。

带伺服发电充磁系统的风力发电机工作特点是：

低速启动特点：无风时，不对发电机励磁绕组供电，达到一定风速时(弱风)，发电机供出反向电流，将励磁绕组剩磁消掉。这样发电机内无磁性阻力，风叶启动。然后伺服发电系统再供给发电机励磁绕组正向电流，对励磁绕组充进一定量的磁场，发电机开始发电。

自动调速特点：

当风速不稳定时，伺服发电系统通过风速传感器及测速传感器活动外部风速信息，再通过控制器控制发电机励磁绕组磁场的强弱，来达到风力发电机稳定的发电量与控制发电机转速达到安全工作的目的。

自动限速特点：在强风时，伺服发电系统通过风速传感器及测速传感器活动外部风速信息，控制器供给发电机励磁绕强磁场，增加发电机发电阻力，降低转速，必要时将定子线圈短路，将发电机刹车。