[实用新型]一种无级变频调速风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，具体是一种 无级变频调速风力发电机。 

背景技术

风能作为绿色环保能源，越来越受到社会的欢迎和重视。自19世纪末丹麦建成世界第一个风力发电机以来，世界风电装机迅速增长，据有关研究部门发布的报告称，到2020年风力可提供世界电力需求的10％。 

虽然风电发展很快，技术也相对比较成熟，但其中也存在很多问题；一是质量差，风机发出的电频率不稳，对电网冲击很大，为了保证电网安全运行，很多风电场不得不弃电；二是设备成本高，由于风电发电质量差，风电不得不增加处理设备，这就加大了风力发电成本。 

本实用新型采用变频电机进行加力或减力的形式进行调速，就能有效地控制发电机的转速，保证发电频率稳定，从而实现高质量的发电。由于发电质量有了保证，就可以去除原有发电上网的处置装置，风力发电装机投资成本也会大大降低。 

实用新型内容

本实用新型的目的，是提供一种 无级变频调速风力发电机，本实用新型输出电力稳定性好，设备成本低。 

采用的技术方案是： 

一种 无级变频调速风力发电机，包括塔架机舱、风力驱动装置、增速调速装置、风力发电机、测风装置和计算机控制装置，其特征在于：

塔架机舱，包括塔架和机舱，塔架上端固定连接有塔架法兰盘，机舱的机舱座通过多个与塔架法兰盘相连接的偏舱装置坐落在塔架法兰盘上。

风力发电机设置在机舱内，且固定在机舱的底板上。 

风力驱动装置，包括轮毂、风叶、主轴和变浆装置，风叶通过法兰与轮毂连接，变浆装置装设在风叶的根部。主轴水平设置在机舱内，主轴由轴承座支撑，轴承座固定在机舱的底板上。主轴的左端伸出机舱左侧壁上的主轴通孔后与设置在机舱外部的轮毂连接。 

增速调速部分，包括增速机和变频电机，增速机装设在机舱的底板上，主轴的右端与增速机的输入轴连接，增速机的输出轴与传动轴连接，传动轴的右端与风力发电机的输入轴连接，传动轴上装设有调速被动齿轮，调速被动齿轮与固定在变频电机的输出轴上的调速主动轮啮合。变频电机通过支撑架固定在机舱的底板上，传动轴上装设有机械刹车装置，机械刹车装置5固定在底板上。 

测风装置12装设机舱13上设定位置。 

计算机装设远程机房内。 

变浆装置22、增速机4、机械刹车装置5、变频电机8、测风装置12和偏航装置15的信号输入输出端分别通过导线与计算机控制装置11的对应接口连接，上述导线通过固定在塔架上的导线管17连接。 

变浆装置与风叶活动连接，在变化浆装置的作用下，风叶绕轮毂做圆周运动，在启动风速与额定风速叶片变换角度，找到最佳攻角，提高风能利用率。 

调速主动齿轮与调速被动齿轮啮合，从而为变频电机对风力发电机增力或减力调速创造条件。 

风力发电机可以单机发电，也可以按装2台以上发电机发电。发电机与增速机输出轴相连接，发电机的电输出端与电网相连接，在变频电机加力或减力的作用下，发电机就能保持转数稳定，保证发出高质量的电并直接发电并网。 

本实用新型的工作原理 

风的最大特点就是不稳定，忽大忽小，这种特点作用到风机的浆叶上，带来的最大的问题就是风机发出的电，无论是电频和电压都会忽高忽低，发电质量非常不稳定。为了解决这个问题，世界各国风电专家想了很多办法，但现在看，效果并不明显。本实用新型采用变频电机为风机加力或减力的模式为风机调速，在风大时减力，在风小时加力，再与风叶变浆配合，这样就可以保证风机电质量，低降风力发电机的制作成本。

本实用新型的最大优点： 

克服了原设备制造成本高的弊端。由于采用新的调速方式，风机的制做成本可降低20％-30％。

设备结构简单、技术成熟，制造维修方便。本实用新型只是在原发电机中增加了变频电机和自动化控制设备，变频电机技术和自动化控制设备目前非常成熟，在任何地方都可以买到。由于新的技术解决了发电质量问题，原发电技术中需要地面处理的设备就可以不用了，设备简化了，投资成本降低，维护也方便了。 

解决了原设备发电质量差的问题。风力发电质量差一直是困扰风电发展的重大技术难题，本实用新型通过采用天极变频技术来解决风机发电调速问题，这样解决了“垃圾电”的问题。