[发明专利]一种风力发电装置

说明书

本发明公开了风电领域内的一种风力发电装置，括叶轮，所述叶轮与增速器相连，所述增速器与发电机相连，所述增速器和发电机设置在机舱内，所述叶轮的轮毂内设置有控制叶轮上的叶片转向的变桨控制机构，所述机舱与设置在塔架顶部的偏航机构相连，所述塔架的底部与地面固定，所述塔架的下部设置有控制系统‘’通过变桨距控制机构，可以控制吸收机械能还能随时调节叶片的桨距角，不仅减少了风力对叶轮的冲击还保证了能够获取最大的能量，在并网的过程中还能实现快速无冲击的并网，本发明用于风力发电。

技术领域

本发明涉及一种发电装置。

背景技术

由于近年来石油价格的高涨，造成能源成本的大幅提升，加上对于石油供给量是否已达到峰值的考虑，各国纷纷发展替代性能源，以期可降低对于石油能源的依赖性，并同时达到全球国家间对于温室气体排放的要求。目前主要的替代性能源方案，主要有风力、太阳能、水力、地热等，皆属于天然且可再生、无污染的能源，因各国家间客观环境的差异，水力及地热所受到的限制较大，因此风力及太阳能的发展，即成为目前再生能源发展的主流。风力发电行业属于电力工业链的发电环节，其工作原理和流程是将空气动能首先通过叶轮转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，发电机组输出的电能通过升压站升压后输送到电网中，电网再将电能送至各用电单位。但是，由于风速风向的多变，发电机组的发电效率和发电量不断地出现起伏，使得发电机组只有很小的机会处于最佳的运行状态，整体效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电装置，通过变桨控制机构和偏航机构对发电机组进行调节，使得发电机组能够与风向风速相匹配，获得最佳的运行状态，极大的提升发电效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种风力发电装置，包括叶轮，所述叶轮与增速器相连，所述增速器与发电机相连，所述增速器和发电机设置在机舱内，所述叶轮的轮毂内设置有控制叶轮上的叶片转向的变桨控制机构，所述机舱与设置在塔架顶部的偏航机构相连，所述塔架的底部与地面固定，所述塔架的下部设置有控制系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，风吹动叶轮转动，将风能转化为机械能，进而通过增速器将叶轮的转速提高到发电机的额定速度，再通过使得叶轮能够可靠地迎风转动并解揽，使得机舱反向偏转，恢复扭转的电缆，放置电缆扭断，而在较高的风速下，发电机组物理性能使得能量的收获收到限制，当风速超过额定风速时，由于随着风速的提高，功率上升趋于平缓，一旦过了额定点后，叶轮上的叶片开始失速，风速的升高导致功率不升反降，进而使得风力的利用系数大幅下降，而通过变桨距控制机构，可以控制吸收机械能还能随时调节叶片的桨距角，不仅减少了风力对叶轮的冲击还保证了能够获取最大的能量，在并网的过程中还能实现快速无冲击的并网，本发明用于风力发电。

作为本发明的进一步改进，偏航机构包括风向标传感器，所述风向标传感器设置在固定支架上，所述固定支架设置在机舱上，所述风向标传感器与偏航控制器相连，所述偏航控制器与放大器相连，所述放大器与偏航电机信号连接，所述偏航电机与齿轮环相连，所述齿轮换设置在机舱下部位于塔架内，偏航控制器对应设置有偏航计数器，这样风向标传感器采集风向变化数据，然后传到至偏航控制器中，经过偏航控制器的处理后，判断是否出给偏航以及偏航的方向的指令，通过放大器将指令信号放大后传给偏航电机，使得偏航电机带动机舱整体转向，最终达到机舱正对风向的目的。

作为本发明的进一步改进，所述偏航机构还包括解揽传感器，所述解揽传感器设置在机舱底部，经尼龙齿轮与偏航大齿圈啮合，所述尼龙齿轮经涡轮蜗杆和偏航大齿圈驱动一组凸轮，所述凸轮对应设置有微动开关，所述微动开关与微处理器信号连接，这样由于风向的不确定性，使得机舱经常偏航，而偏航的方向也不确定，引起电缆随着机舱的转动而扭转，当多次向同一方向转动时，就会造成电缆缠绕绞死，甚至绞断，当悬垂部分的电缆扭绞到一定程度，凸轮触碰微动开关，进而使得微动开关将信号传递给微处理器，微处理器计数，当电缆扭转超过两圈半时，则优先解揽，之后再直行偏航的指令。