[实用新型]一种小型风力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，特别是一种风力发电系统。

背景技术

一般常见的风力发电系统都是属于高速、大、中功率的，由于直接利用风速的作用很难达到传统发电机工作的转速，所以必须采用齿轮传动机构将风力发电机与叶片连接，以提升风力发电机的转速。然而，这种结构的风力发电系统的整体体积较大，齿轮传动机构磨损后容易出现故障，而且随着风速的变化，为了保持风力发电机的工作转速，齿轮传动机构必须随之调整传动比，操作过程复杂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种小型风力发电系统，可以实现低速大扭矩输入，具有高的功率密度，不需要设置齿轮传动机构，体积较小、不容易出现故障，而且操作过程简单。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种小型风力发电系统，包括有塔架，塔架上安装有发电机，发电机通过转轴连接有风轮，还包括有调向器、限速安全机构和储能装置，所述发电机包括定子，定子内设置有转子，所述定子为9槽结构，所述转子设置有8极或者10极，对应转子的每一极设置有磁钢。

作为上述技术方案的改进，所述磁钢嵌入转子内，并呈径向或者切向排列。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定子的槽为直槽，槽形相同，均匀分布；所述定子的绕组为三相，三相3组绕组120°集中嵌放；所述定子1和转子2之间的双向气隙为1.2～2.2毫米。

本实用新型的有益效果是：由于采用了上述结构，这种小型风力发电系统可以实现低速大扭矩输入，具有高的功率密度，能够取消齿轮传动机构，既减小了风力发电系统的整体体积，又可以避免齿轮传动机构磨损导致出现故障，提高整个发电系统的工作效率，而且发电系统的发电机可以在较宽风速范围内稳定运行，更高效地利用风能，操作过程简单。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的转子为8极的发电机结构剖视图；

图2是本实用新型的转子为10极的发电机结构剖视图。

具体实施方式

参照图1、图2，本实用新型的一种小型风力发电系统，包括有塔架，塔架上安装有发电机，发电机通过转轴连接有风轮，还包括有调向器、限速安全机构和储能装置，所述发电机包括定子1，定子1内设置有转子2，所述定子1为9槽结构，所述转子2设置有8极或者10极，对应转子2的每一极设置有磁钢3。所述磁钢3嵌入转子2内，并呈径向或者切向排列；所述定子1的槽为直槽，槽形相同，均匀分布；所述定子1的绕组11为三相，三相3组绕组120°集中嵌放；所述定子1和转子2之间的双向气隙为1.2～2.2毫米。

工作时，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为转轴的机械能，发电机在转轴的带动下旋转发电。一般的风轮由2个或3个叶片构成。风力发电系统中调向器的功能是使发电机的风轮随时都迎着风向，从而能最大限度地获取风能。一般风力发电系统几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的，尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。限速安全机构是用来保证发电机运行安全的，限速安全机构的设置可以使发电机上风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。塔架是发电机的支撑机构，稍大的风力发电系统的塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。发电机的输出功率与风速的大小有关，由于自然界的风速是极不稳定的，发电机的输出功率也极不稳定，不能直接用在电器上的，先要储存起来。目前风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。由于采用了上述结构定子和转子的发电机，这种小型风力发电系统可以实现低速大扭矩输入，具有高的功率密度，能够取消齿轮传动机构，既减小了风力发电系统的整体体积，又可以避免齿轮传动机构磨损导致出现故障，提高整个发电系统的工作效率，而且发电系统的发电机可以在较宽风速范围内稳定运行，更高效地利用风能，操作过程简单。

传统上认为结构相对简单的少槽少极结构在使用上会导致径向电磁力过大、震动剧烈和噪声大的问题，一直以来只用于小型或者微型发电机中。低速大转矩的发电机通常是采用相对复杂的多槽多极结构，而结构相对简单的少槽少极结构在低速大转矩的发电机中并没有使用和尝试的记载。本发明克服了上述的技术偏见，采用9槽8极或者10极的结构，克服了人们对少槽少极发电机难以应用于低速大转矩场合的偏见。