[发明专利]一种新型液控风力发电机

说明书

本发明公开了一种新型液控风力发电机，其结构包括水平旋转机构、增速传动发电系统、液压稳速控制系统、叶片变矩系统、以及将若干个变矩叶片和固定叶片按照间隔交替的方式呈辐射状均布在轮毂外圆周面上的叶轮等。工作时，当增速传动发电系统驱动发电机的输出功率大于负载耗电量，该液压稳速控制系统压力升高并经叶片变矩系统驱动若干个变矩叶片同时转动而减少叶轮的风能摄入量；当负载耗电量增大或叶轮的风能摄入量减少，该液压稳速控制系统的压力就会下降并经叶片变矩系统驱动若干个变矩叶片同时转动复位，从而形成了一种基于液压方法控制叶轮转速和转矩的新技术。改进后的结构还具有减少风力发电机故障率、降低制造成本和提高可靠性等优点。

技术领域

本发明涉及一种风力发电机领域，具体是指一种新型液控风力发电机。

背景技术

目前，我国民用电技术标准统一为380V、50Hz交流电，可应用于品种繁多的用电器，所以发电厂、发电设备必须按照这一标准提供电能。对发电设备而言，实现上述统一标准的关键技术是驱动发电机旋转的动力机转速必须稳定，才能保证发电机的转速稳定，而用于驱动发电机旋转主要采用化石能源。随着社会的发展与耗能逐步增加，导致化石能源减少的同时加剧了碳排放与环境污染，从而提升了人们对使用风能的兴趣。

风能不但是一种洁净、可再生能源，而且它在转化为电能时既不需材料费也不需运输费，所以被世界各国广泛重视和发展。然而，风能的最大缺点是毫无规律性、能量密度低以及能量大小变化无常，不仅使摄取风能的装备过于庞大，加大了制造和安装难度，而且以风能为动力的风力机很难实现发电机稳转速发电。现今风力发电技术解决这一问题的方法是把发电机输出的频率不稳定的交流电整流成直流电，再逆变成标准交流电供用户使用。

电能是人们利用导体在磁场中切割磁力线的机械运动将机械能转化成电能。电能通过电流在导体中传输，若传输给电动机则重新变成机械能，若传输给电阻材料则转变为热能，若传输给化学介质则转变成化学能。这种能量转换就是通常所说的各种用电器的耗电量，或称为负载用电量，因此，风力发电机的输出功率并非只要不超过发电机的装机功率，就可以有多大风能就转化为多少电能，而是需要控制风能的摄入量，按负载的实际用电量来进行发电。对待该问题，当前的风力发电技术是利用电力电子装置，驱动偏航机械系统或变桨矩机械系统以及制动机械系统，来限制风力机的叶轮转速，即使做不到稳转速，但也能做到不超过发电机所允许的最高转速。若风力过大，叶轮转速难以控制时，则须停车终止发电。由此可见，现有风力发电技术必然造成风力发电机具有制造成本高、故障率高和可靠性差等劣势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种减少风力发电机故障率、降低制造成本和提高可靠性的新型液控风力发电机。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种新型液控风力发电机，包括水平旋转机构和增速传动发电系统；所述的水平旋转机构包括风电机塔架和水平旋转安装在风电机塔架顶端的机架；所述的增速传动发电系统包括水平转动安装在机架内的水平轴，该水平轴一端通过增速齿轮组连接并驱动发电机发电，水平轴另一端安装叶轮，所述的新型液控风力发电机还包括液压稳速控制系统和叶片变矩系统，其中，液压稳速控制系统，包括油泵、流量控制阀、油箱和回路管道共同组成循环的液压油回路，且油泵与所述发电机同轴联接；叶片变矩系统，包括水平往复移动安装在机架上的变矩导向架和固定安装在机架上的液压缸，该液压缸与液压稳速控制系统之间设有连通供油的支路管道，液压缸的液压杆与所述变矩导向架作固定连接；所述的叶轮包括轮毂、以及若干个按照间隔交替的方式呈辐射状均布在轮毂外圆周面上的变矩叶片和固定叶片，且若干个变矩叶片由变矩导向架的水平往复移动驱动而实现同时转动。