[发明专利]一种纵轴磁悬浮导向控制无差别风力发电系统

说明书

本发明提供了一种纵轴磁悬浮导向控制无差别风力发电系统，该风力发电系统包括采风风轮、纵轴磁悬浮发电设备、控制器、功率放大器、不可控型整流器、升压转换电路、电涡流位移传感器、数据采集模块、无线通信单元以及能量存储模块。本发明的风力发电系统采用磁悬浮技术驱动，利用磁场导向推动转轴，转轴无摩擦，微风状态下可进行发电。在风向改变的时候无需对风装置，结构设计简单，减少了风轮对风时的陀螺力。

技术领域

本发明涉及无差别风力发电技术领域，尤其涉及一种纵轴磁悬浮导向控制无差别风力发电系统。

背景技术

风力发电是把风的动能转为电能。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。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合。

传统风力发电机多为水平轴升力型和水平轴阻力型两类，其主要特点可归纳如下：

1)水平轴升力型风力发电机旋转速度快，水平轴阻力型风力发电机旋转速度慢；

2)传统风力发电机均具有对风装置，对风向要求高，塔架前后均需安装风轮，有的在一个塔架上安装多个风轮，安装繁琐，维护量大，成本较高，适应性较差；

3)传统风力发电机由风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部份组成。每一部分都很重要，任何一个部分出现问题将导致风力发电机组无法正常工作；

4)传统风力发电机对风力要求较高，三级风力以上，即，风速大于每秒4米时，才适宜于发电，而低于三级风力时，无法发电；

5)传统风力发电机存在噪声，视觉污染，占用大片土地，不稳定，不可控，成本较高，影响鸟类活动等。

因此，如何实现无差别风力发电系统已成为了急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种纵轴磁悬浮导向控制无差别风力发电系统，本发明的风力发电系统在风向改变的时候无需对风装置，结构设计简单，减少了风轮对风时的陀螺力。

本申请是通过如下技术方案实现的：

一种纵轴磁悬浮导向控制无差别风力发电系统，该风力发电系统包括采风风轮、纵轴磁悬浮发电设备、控制器、功率放大器、不可控型整流器、升压转换电路、电涡流位移传感器、数据采集模块、无线通信单元以及能量存储模块，其特征在于：

所述采风风轮，通过转轴与纵轴磁悬浮发电设备连接，用于将风能转化为机械能并传送至纵轴磁悬浮发电设备；

所述纵轴磁悬浮发电设备用于将机械能转化为电能；

所述电涡流位移传感器，分别于纵轴磁悬浮发电设备和控制器相连，用于测量纵轴磁悬浮发电设备中转子的位移偏差，并将悬浮高度给定值与实际值比较得到误差，并将获得的所述误差传送至所述控制器进行处理；

所述数据采集模块，与所述控制器连接，所述数据采集模块包括分布式传感器、信号调理电路、微处理器单元、以及数据传输单元，所述数据采集模块将采集到的数据经由数据传输单元发送给控制器；

所述控制器，接收来自数据采集模块的数据信息，用于控制纵轴磁悬浮发电设备的运行状态和功率输出，并将生成的控制量发送给功率放大器；

所述功率放大器，与所述控制器连接，根据从所述控制器接收到的控制量来生成控制电流，并传送至纵轴磁悬浮发电设备以实现对转子的控制；