[发明专利]可连续运行的风力旋转系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可连续运行的风力旋转系统，属于风力发电领域和特种电机领域。

背景技术

某些户外小型用电设备，如小型雷达、驱鸟装置、装饰灯具等，需要电动机以恒定的转速来拖动，保证其作持续且接近匀速的旋转运动，由于在户外，为了充分利用风能并减少机械设备，可以将用电设备与风力旋转发电设备设计成一体，且安装在风机装置的旋转部分上，但是旋转系统通常存在有风运转、无风停转、风大转速快、风小转速慢等现象，导致发电机无法连续运转、发电不稳定，而用电设备一般不允许出现转速时快时慢、甚至停转的现象。因此，可以将电机设计成可工作于发电机和电动机两种模式，能够根据控制要求或风况自动进行调节或切换，保证旋转系统可以连续稳定运行。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可连续运行的风力旋转系统，可以保证电机连续运转、安装于旋转部分的用电设备转速恒定、简化整机结构、最大程度地利用风能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：可连续运行的风力旋转系统由电机(1)、风机装置(2)、电源变换及测控模块(3)、蓄电池(4)、用电设备(5)组成。风机装置(2)的旋转部分上装有户外小型用电设备(5)，实现两者同步旋转，风机装置(2)的旋转部分与电机(1)相连，电机(1)可工作于发电机和电动机两种模式，且经电源变换及测控模块(3)与蓄电池(4)相连，用电设备(5)通过电源变换及测控模块(3)供电。

当风力充足时，电机(1)工作于发电机状态，发出的电能经电源变换及测控模块(3)送往用电设备(5)，多余的电能储存在蓄电池(4)中，蓄电池(4)处于充电状态；当风力过小或无风时，电机(1)工作于电动机状态，蓄电池(4)处于放电状态，蓄电池(4)储存的能量经电源变换及测控模块(3)一部分为用电设备(5)供电，同时一部分送往电机(1)，驱动电机(1)带动风机装置(2)旋转，从而保证风机装置(2)和用电设备(5)在各种风况下都能保持旋转运动。

风机装置(2)的叶片角度可调，发电运行时根据控制要求或风况自动调整到最佳角度，以保证发电效果；电动运行时则将角度调平，以尽量减少风阻，降低能量消耗。

在发电或电动运行情况下，电源变换及测控模块(3)可分别通过调整叶片角度或电机调速等方式控制风机装置(2)的运行速度，并按照使用要求在风力波动或无风情况下维持某一运行速度，实现用电设备(5)作持续且接近匀速的旋转运动。

与现有技术相比较，本发明具有如下优点：可以保证电机连续运转、用电设备转速恒定、简化整机结构、最大程度地利用风能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为可连续运行的风力旋转系统结构示意图。

图2为发电状态叶片角度示意图。

图3为电动状态叶片角度示意图。

图中：1—电机、2—风机装置、3—电源变换及测控模块、4—蓄电池、5—用电设备。

具体实施方式

在有些应用场合，如小型雷达、装饰灯具等，用电设备(5)即为雷达、灯具本身；在有些应用场合，如驱鸟装置，用电设备(5)可能是超声波换能器或LED强光灯，也可能直接在风机装置(2)的叶片上涂镜面反光涂层，从而不需要用电设备(5)，但无论是否采用用电设备(5)，都必须保证风机装置(2)的旋转部分作持续且接近匀速的旋转运动。因此采用如下具体实施方式。

如图1所示，可连续运行的风力旋转系统由电机(1)、风机装置(2)、电源变换及测控模块(3)、蓄电池(4)、用电设备(5)组成。风机装置(2)的旋转部分与电机(1)的旋转部分相连，电机(1)可工作于发电机和电动机两种模式，且经电源变换及测控模块(3)与蓄电池(4)相连。当风力充足时，电机(1)工作于发电机状态，发出的电能经电源变换及测控模块(3)送往用电设备(5)，多余的电能储存在蓄电池(4)中，蓄电池(4)处于充电状态；当风力过小或无风时，电机(1)工作于电动机状态，蓄电池(4)处于放电状态，蓄电池(4)储存的能量经电源变换及测控模块(3)一部分为用电设备(5)供电，同时一部分送往电机(1)，驱动电机(1)带动风机装置(2)旋转，从而保证风机装置(2)在各种风况下都能保持旋转运动。