[发明专利]一种用于垂直轴风力发电机的制动系统及其制动方法

说明书

技术领域

本发明涉及垂直风力发电机，尤其是一种用于垂直轴风力发电机的制 动系统及其制动方法。

背景技术

由于风力发电机都在恶劣气候条件下使用，为了抵御强台风，通常风 机都需要具有制动(刹车)功能，在现有的大型水平轴风力发电机中，通 常使用碟型或抱闸刹车，刹车碟或刹车盘的轴平行于地面，但由于水平轴 风机在强风时可以采取偏航以减小迎风面积，而且水平轴风轮固有的高转 速、低扭矩特性，使得相同功率下水平轴风机的刹车力要小得多，而垂直 轴风力发电机由于固有的低转速、大扭矩特性，且垂直轴风力发电机无法 在强风时进行偏航以减小迎风面积，因此这些刹车装置无法应用在相同功 率的垂直轴风力发电机上。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术的弊病，提出一种解决垂直 轴风力发电机的安全问题。

本发明的具体技术方案是：

一种用于垂直轴风力发电机的制动系统，包括与发电机1的转子轴或 风轮垂直轴2连接的刹车装置3，以刹车电磁阀11控制的刹车制动臂或 刹车制动闸4，摩擦片6；所述刹车装置3是刹车箍或刹车盘。

上述还包括安全销5和控制该安全销5的安全销电磁阀22。

上述刹车装置3的中心轴轴向方向垂直于地面。

上述的安全销5的轴向垂直于地面。

上述的刹车制动臂或刹车制动臂4以发电机1的转子轴为中心线对称 布置。

一种用于垂直轴风力发电机的制动系统的制动方法，当风速超过最大 发电风速需要刹车时，启动刹车电磁阀11，所述刹车电磁阀11控制刹车 制动臂或刹车制动碟4，通过摩擦片6作用，使得刹车装置3刹车。

当风速低于刹车风速不需刹车时，刹车电磁阀11关闭，所述刹车电 磁阀11控制刹车制动臂或刹车制动碟4，保持初始状态。

当风速超过最大发电风速需要刹车或设备需要维护时，启动刹车电磁 阀11，所述刹车电磁阀11控制刹车制动臂或刹车制动碟4，通过摩擦片 6作用，使得刹车装置3刹车；启动安全销电磁阀22，控制安全销5插入 对应的槽口，然后电磁阀11关闭。

当风速低于刹车风速不需长时间刹车时，启动安全销电磁阀22，控 制安全销5从对应的槽口拔出，恢复到初始状态。

上述刹车电磁阀11控制在2分种内使刹车力从零增加到最大值，保 持4分钟以上，整个刹车时间为6分钟；从刹车电磁阀11启动后5分钟， 安全销电磁阀22启动，控制安全销5插入对应的槽口，然后电磁阀11 关闭。

该刹车结构可以在不改变垂直风机抗风能力的前提下，有效降低垂直 轴风机在强风速时的振动，提高垂直轴风力发电机的安全性和可靠性。

附图说明

图1、图2是内涨式制动器的结构示意图。

图3是双向碟式制动器的结构示意图。

图4是单向碟式制动器的结构示意图。

图5是下置盘式制动器的结构示意图。

图6是外转子外抱式制动器的结构示意图。

图7是外转子碟式制动器的结构示意图。

图8、图9是内转子外抱式制动器的结构示意图。

图10是组合式制动器的结构示意图。

图11是无安全销的盘式制动器结构示意图。

图12是刹车电磁闸11和安全销电磁阀22的启动和停止时间逻辑关系图。

图13是刹车系统逻辑关系图。

符号说明：

1-发电机；11、11a、11b-刹车电磁阀；22-安全销电磁阀；2-风轮垂直轴； 3、3a、3b-刹车箍、刹车盘；4、4a、4b-刹车制动臂、刹车制动碟；5- 安全销；6-摩擦片；66-刹车电磁制动器的固定部分；77-刹车电磁制动器 的转子部分；88-下法兰。

具体实施方式

实施例1：