[实用新型]风力发电机限速阻尼式制动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机制动装置，尤其是一种风力发电机限速阻尼式制动系统。

背景技术

风能作为可再生的环保能源已经成为人类开发的热点，现有的风力发电装置主要包括支撑架、风轮、发电机和对风装置，多为小功率高速运转的直接驱动式风力发电机。风力发电机的一大关键部件就是转子，转子转动产生电能，在转子的持续不断的转动过程中，也持续不断的产生电能。当需要停止转子转动时需要通过制动系统来实现。目前最常用的制动形式为机械制动和电气制动。机械制动一般采用齿轮啮合的原理进行刹车，该种制动方法具有制动时间短等有点，但是其设备要求精度高，制造成本高且存在磨损大、对设备的破坏力大，使用寿命短等缺陷；电气制动具有控制距离远、结构简单、使用寿命长等有点，但是其制动瞬间电流很大，对电机的破坏力大。另外在大风情况下，风轮转速过高，采用现有的机械制动结构和电气制动结构都很难实现使风轮在某一设定转速范围内旋转的同时又能够保证风力发电机系统的使用安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出了一种风力发电机限速阻尼式制动系统，其结构简单，能够将风轮的转速限制在一定转速范围内，延长风力发电机的寿命，保证风力发电机的安全性。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种风力发电机限速阻尼式制动系统，包括制动毂，制动毂内至少设有一个制动蹄，制动蹄沿制动毂的径向连续设置，其中，制动蹄的一端设置支点，制动蹄能够沿支点旋转，制动蹄通过支点与制动毂连接，同时制动蹄的该端与其相邻的制动蹄之间通过弹簧连接，对应的制动蹄另一端为自由端，制动蹄上且制动蹄与制动毂的内表面之间设有磁性材料，对应的制动毂内表面设有导磁材料，磁性材料与导磁材料之间存在气隙。

本实用新型的有益效果是：该限速阻尼式制动系统采用机械与电气结合，将风轮限制在某一设定转速范围内旋转，防止风轮转速过高，保证风力发电机在大风情况下仍能安全运行，并获得更大的功率输出；同时其制动过程中不会对设备产生较大的冲击力，延长了风力发电机的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型处于未工作状态时的结构示意图；

图3为本实用新型处于工作状态时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1至图3为本实用新型所述的风力发电机限速阻尼式制动系统。该系统包括制动毂1，制动毂1与风力发电机的风轮固定连接，当风轮转动时制动毂1随风轮一起旋转。制动毂1内设有多个制动蹄2，制动蹄2沿制动毂1的径向连续设置。制动蹄2的一端设置支点，制动蹄2能够沿支点旋转，支点固定在制动毂1上，因此制动蹄2通过支点与制动毂1连接，同时该端与其相邻的制动蹄2之间通过弹簧5连接，弹簧5具有一定的拉力。制动蹄2的另一端为自由端。制动蹄2上且制动蹄2与制动毂1的内表面之间设有磁性材料3，对应的制动毂1内表面设有导磁材料4。弹簧5除了能够实现制动蹄2之间的连接，还可以使未工作状态时制动蹄2上的磁性材料3与导磁材料4之间存在一定的气隙。

风力发电机工作时，随着风轮转速的增加，制动毂1的转速逐渐增大，与制动毂1连接的制动蹄2上的离心力逐渐增大。当离心力足够大时，制动蹄2克服弹簧5的拉力并飞离初始位置。随着风轮转速的上升，制动蹄2上的磁型材料3与导磁材料4间的气隙会越来越小，由于切割磁力线的作用会产生电磁感应力矩，当产生的电磁力矩大于风轮的转矩，会使风轮转速降低，从而防止风轮转速过高，限制风轮在某一设定转速范围旋转，保证风力发电机在大风情况下安全运行；同时利用该制动系统不会对设备产生较大的破坏力，延长了风力发电机的寿命。