[发明专利]一种风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，尤其涉及一种风力发电机的结构。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。近十多年来，将风能转化成电能的风力发电技术日异月新，蓬勃发展，风电市场迅速扩大，已成为对常规能源最具有竞争力的新能源发电方式。

风力发电机组主要由叶片、发电机和逆变控制器，可充电电池四部分组成。目前常见的风力发电机组绝大部分是由水平轴风力机加上传统的同步发电机或异步发电机构成。目前几乎所有风力发电机都采用刚性结构的叶片，重量大，强度差，噪音高，安全性能不好，微风难以启动，且叶片为螺旋桨结构，由于技术水平限制，国产叶片质量尚未过关，大量叶片基本上依靠进口，而且因为刚性叶片界结构的限制，叶片后的机头上都有一个方向舵，用来引导风向；风机转速随风速增大而无限增快，很容易将风力发电机烧坏；并且任何一种传统的风力发电机，其输出功率都会随着风速不断升高而不断增大，如不加以控制，当风速升高到一定程度时，必将导致发电机严重过载而烧毁。为此，所有传统风力发电机组都必须采取功率控制措施；传统的风力发电机都采用增速箱，这给维护造成很大麻烦；风力发电机组的工作环境都是条件恶劣的野外，故发电机的防护性能特别重要，传统风力发电机组由于结构和造价的限制，微小型机组不能采用全密封外壳结构。传统风力发电机组尽管经过许多改进，但目前价格仍十分昂贵，每千瓦将近1万元，大型机组每千瓦也有5、6千元，造价高的原因是叶片和控制系统的费用很大。这两项的费用约占机组总造价的60％。

发明内容

本发明的目的是提供一种方便生产、成本低的采用柔性叶片的风力发电机，它能解决传统风力发电机输出功率不能控制等问题。

为达到上述目的，本发明提供一种风力发电机，包括叶片、发电机、可充电电池、逆变控制器、以及底架，其中叶片通过叶片固定单元固定后与发电机连接，发电机由底架支撑，可充电电池和逆变器在发电机外部与发电机电连接，其特征在于：所述的叶片为柔性叶片，所述的柔性叶片采用高分子碳氢化合物材料经模具加工而成，形状为机翼状，所述柔性叶片上设有弹性蒙皮；发电机为内转子双凸极直流发电机，该内转子双凸极直流发电机包括相互固连的机壳和端盖构成的壳体，壳体内侧由矽钢片或硅钢片叠压并绕上导电线圈构成电机定子；电机轴及附在轴上的矽钢片或硅钢片加稀土磁性材料构成转子，所述转子双凸极直流发电机中的中心轴两端设有轴承并固定在两个端盖上。

本发明提供的风力发电机，其中的双凸极内置电子整流直流发电机从原理到结构都进行了全面的创新，采用低俗内转子结构，省去增速箱等多余部件，内置二极管整流，输出直接为直流，使逆变控制器的设计变得简单化，双凸极内置电子整流直流发电机和柔性叶片既可以用于垂直轴型式的风力发电机组又可用于水平轴型式的风力发电机组。柔性叶片极大的增强了设备的安全性并有效减少噪音，柔性叶片加双凸极直流发电机能够保证输出功率随着风速增大到一定程度后不再继续增大，在超风速的情况下仍能够保持恒定的功率输出，无需采用任何功率控制措施。本发明提供的风力发电机制造简单、成本低，性能好，全面更新了风力发电的概念，预示着风力发电机进入家庭的时代真正来临。

附图说明

图1是本发明实施例的主要部件结构示意图；

图2是叶片与连接件的结构图；

图3是叶片固定单元结构图。

具体实施方式

请参照图1到图3，一种风力发电机，包括叶片1、发电机2、可充电电池3、逆变控制器4、以及底架5，其中叶片1通过叶片固定单元6固定后与发电机7连接，发电机7由底架8支撑，可充电电池3和逆变器4在发电机7外部与发电机7电连接，所述的叶片1为柔性叶片，所述的柔性叶片1采用高分子碳氢化合物材料经模具加工而成，形状为机翼状，所述柔性叶片1上设有弹性蒙皮1]。发电机7为内转子双凸极直流发电机，该内转子双凸极直流发电机包括相互固连的机壳71和端盖构成的壳体72，壳体内侧由矽钢片或硅钢片叠压并绕上导电线圈构成电机定子73；电机轴及附在轴上的矽钢片或硅钢片加稀土磁性材料构成转子，所述转子双凸极直流发电机中的中心轴两端设有轴承并固定在两个端盖上。

所述定子73上的绕组接六个二极管后形成整流单元。所述的发电机上罩有一起方向舵作用的导向外罩18。所述导向外罩采用玻璃钢或铝合金经模具加工成型。所述定子和转子的转数为质数。