专利名称：带伺服发电充磁系统的风力发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电及发电机技术领域。
背景技术：
大中型永磁风力发电机由于发电机体积大，磁钢磁性强，弱风时 启动困难，而遇到风速不稳定时发电量即受到了干扰，强风时又无法 自行限速而需依靠辅助装置制动和限速。发明内容本发明的目的是能够在弱风时利用风速传感器给的信号实现自 动消磁，这样因没有磁场，消除了其开始的磁性阻力，然后在风力发 电机风叶启转后进行充磁，利用其转动后的惯性实现了越过其启动阻 力开始发电。而在风速不稳定或遇强风的情况下都可依靠其自身的伺 服发电系统进行发电机转子绕组磁性大小的调节实现自动调速与限 速。实现低风启动、自动调速、强风限速的作用。本发明带伺服发电充磁系统的风力发电机包括发电机定子绕组，2、发电机转子绕组，3、碳刷，4、风速传感仪，5、附属小型永 磁发电机，6、风叶安装部位，7、测速传感器，8、回转体，A、风 速采集信息转换器，B、电流控制及微处理器，C、振流器等。发电机主体部分包括转子励磁绕组、定子线圈绕组、风叶、机 壳、回转体等。
发电机伺服发电系统包括、碳刷、风速风向传感仪、附属小型 永磁发电机、测速传感器、风速采集信息转换器、电流控制及微处理 器、振流器等。本发明的优点是在风速低及风速不稳定或遇强风的情况下都可 依靠其自身的伺服发电系统进行发电机转子绕组磁性大小的调节实 现自动低速启动设置、调速与限速。实现低风启动、自动调速、强风 限速的作用。
图1为风力发电机结构示意图。图2为伺服发电系统永磁发电机及控制部分放大图。具体实施方案根据图l、图2所示，当风叶6依靠风速开始转动时，带动小型 永磁发电机5开始发电，而风速传感仪4给的风速大小信号，经过A 信息转换传递到电流控制及微处理器B判断风速大小，再将小型发 电机5发的电适量的充进发电机转子绕组2，产生磁场进行风力发电。而在弱风时，风速传感器给的信号又通过微处理器B判断，将 发电机绕组通进反向电流将剩磁消掉，以取消发电机磁性阻力，从而 风叶启转，然后经过测速传感器7检测到风叶启转后再通过小型永磁 发电机5发的电经过电流控制器限量供电，进行适量充磁，以达到风 力发电机低风速发电的目的。在强风和风速不稳定的情况下，风速传感仪采集的信息再通过处 理器调节电流大小及电流方向，在风力发电机额定电压范围内，进行
发电机磁场强弱调节，以达到风力发电机限速调速的目的。 带伺服发电充磁系统的风力发电机工作特点是 低速启动特点无风时，不对发电机励磁绕组供电，达到一定 风速时(弱风)，发电机供出反向电流，将励磁绕组剩磁消掉。这样 发电机内无磁性阻力，风叶启动。然后伺服发电系统再供给发电机励 磁绕组正向电流，对励磁绕组充进一定量的磁场，发电机开始发电。 自动调速特点当风速不稳定时，伺服发电系统通过风速传感器及测速传感器 活动外部风速信息，再通过控制器控制发电机励磁绕组磁场的强弱， 来达到风力发电机稳定的发电量与控制发电机转速达到安全工作的 目的。自动限速特点在强风时，伺服发电系统通过风速传感器及测 速传感器活动外部风速信息，控制器供给发电机励磁绕强磁场，增加 发电机发电阻力，降低转速，必要时将定子线圈短路，将发电机刹车。
权利要求
1、 一种带伺服发电充磁系统的风力发电机，其特征在于风力发 电机转子部分为励磁绕组2，定子部分为线圈绕组l。发电机轴上有 弹刷3 (负责给转子励磁绕组供电)。电机轴端部装有一台小型永磁发电机5，为风力发电机提供可靠的供电需要。回转体顶部装有风速 风向传感器4，回转体内装有风速采集信息转换器A，电流控制及微 处理器B，振流器C、测速传感器等7等。
2、 根据权利要求1所述的一种带伺服发电充磁系统的风力发电机，其特征在于风力发电机主体部分包括1、发电机定子绕组，2、发电机转子绕组，3、碳刷，4、风速传感仪，5、附属小型永磁发电 机，6、风叶安装部位，7、测速传感器，8、回转体，A、风速采集 信息转换器，B、电流控制及微处理器，C、振流器等。
3、 根据权利要求1所述，其特征在于工作特点包括(1) 风力发电机伺复发电系统，未采用传统蓄电池供电， 而是附带小型永磁发电机发电，使用寿命长。(2) 风力发电机未采用传统永磁发电机，而是采用励磁绕 组适量充电，待风叶启动后再产生磁场进行发电。风 速不稳定时又可控制发电机内磁场强弱来控制发电量 的大小和发电机转速，以达到安全工作的目的。(3) 风力发电机工作智能化，采用控制器自动控制、调节 发电机内磁场大小来达到发电机的安全工作及高效目 的。
4、根据权利要求1所述，其特征在于工作部分包括当风叶6依靠风速开始转动时,带动小型永磁发电机5开始发电，而风速传感仪4给的风速大小信号，经过A信息转换传递到电流控 制及微处理器B判断风速大小，再将小型发电机5发的电适量的充 进发电机转子绕组2，产生磁场进行风力发电。而在弱风时，风速传感器给的信号又通过微处理器B判断，将 发电机绕组通进反向电流将剩磁消掉，以取消发电机磁性阻力，从而 风叶启转，然后经过测速传感器7检测到风叶启转后再通过小型永磁 发电机5发的电经过电流控制器限量供电，进行适量充磁，以达到风 力发电机低风速发电的目的。在强风和风速不稳定的情况下，风速传感仪采集的信息再通过处 理器调节电流大小及电流方向，在风力发电机额定电压范围内，进行 发电机磁场强弱调节，以达到风力发电机限速调速的目的。
全文摘要
一种带伺服发电充磁系统的风力发电机，风力发电机转子部分为励磁绕组，定子部分为线圈绕组。发电机轴上有碳刷(负责给转子励磁绕组供电)。电机轴端部装有一台小型永磁发电机，为风力发电机提供可靠的供电需要。回转体顶部装有风速风向传感器及风速采集信息转换器等各种控制器及传感器等。其优点是在风速不稳定或遇强风的情况下都可依靠其自身的伺服发电系统进行发电机转子绕组磁性大小的调节实现自动调速与限速。以实现低风启动、自动调速、强风限速的作用。
文档编号H02P9/10GK101123385SQ200610052889
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月10日 优先权日2006年8月10日
发明者峰 郭 申请人:峰 郭