[发明专利]风力发电机的控制方法、及高功率风力发电机

说明书

本发明公开了一种风力发电机的控制方法及高功率风力发电机，控制方法包括：在额定风速以下时，采用转速控制器调节发电机转速，使发电机维持最佳转速；大于额定风速时，采用变桨距控制器，调节桨距角，使发电机维持最佳转速，从而实现最大风能跟踪，获得最大发电效率。

技术领域：

本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种风力发电机的控制方法、及高功率风力发电机。

背景技术：

风力发电作为一种低碳经济能源，近年来，在国内外得到了广泛的关注和发展。最大风能跟踪是风力发电的基本问题。在一定得风速下，存在一个最佳的发电机转速使得系统捕获的风能最大。但是，由于风速是随时变化的，导致风轮转数和发电机转数的变化，无法使发电机维持在最佳转数，获得最大发电效率。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种风力发电机的控制方法、及高功率风力发电机，使发电机维持在最佳转数，实现最大风能跟踪，获得最大发电效率。

本发明由如下技术方案实施：

第一方面，提供了一种风力发电机的控制方法，其特征在于，包括：在额定风速以下时，采用转速控制器调节发电机转速，使发电机维持最佳转速；大于额定风速时，采用变桨距控制器，调节桨距角，使发电机维持最佳转速。

在另一实施方式中，还包括，大于额定风速时，对桨叶进行统一变桨距。

在另一实施方式中，还包括，大于额定风速时，对桨叶进行独立变桨距。

在另一实施方式中，所述风力发电机包括：

一级叶轮、二级叶轮和叶轮转速合并机构；所述叶轮转速合并机构具有第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述一级叶轮与所述第一输入轴驱动连接，所述二级叶轮与所述第二输入轴驱动连接，所述第一输出轴通过第一离合器与第一发电机的输入轴驱动连接，所述第二输出轴通过第二离合器与所述第二发电机的输入轴驱动连接；

所述一级叶轮与所述二级叶轮同轴连接，所述一级叶轮的叶片长度大于所述二级叶轮的叶片长度，且工作时的旋转方向相反，所述一级叶轮位于所述二级叶轮的前方；

所述叶轮转速合并机构包括同轴设置的太阳轮、齿圈和行星架，所述行星架上设有多个行星轮，所述齿圈设有内齿和外齿，所述行星轮啮合在所述齿圈的内齿和所述太阳轮之间，所述第一输入轴设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述齿圈的外齿啮合，所述第二输入轴与所述太阳轮的转轴连接，所述行星架的转轴通过中间轴与输出轴驱动连接，所述输出轴的一端形成所述第一输出轴，另一端形成所述第二输出轴。

在另一实施方式中，当风速小于第一阈值时，对一级叶轮和二级叶轮的叶片进行变桨，使一级叶轮停止发电状态，二级叶轮处于旋转发电状态，第一离合器处于啮合状态，第二离合器出去分离状态；

当风速不小于第一阈值且不大于第二阈值时，对一级叶轮和二级叶轮的叶片进行变桨，使一级叶轮和二级叶轮均处于旋转发电状态，第一离合器处于啮合状态，第二离合器处于分离状态；

当风速大于第二阈值时，一级叶轮和二级叶轮均处于旋转发电状态，第一离合器和第二离合器均处于啮合状态。

第二方面，还提供了一种风力发电机，包括：

一级叶轮、二级叶轮和叶轮转速合并机构；

所述叶轮转速合并机构具有第一输入轴、第二输入轴、第一输出轴和第二输出轴，所述一级叶轮与所述第一输入轴驱动连接，所述二级叶轮与所述第二输入轴驱动连接，所述第一输出轴通过第一离合器与第一发电机的输入轴驱动连接，所述第二输出轴通过第二离合器与所述第二发电机的输入轴驱动连接；

所述一级叶轮与所述二级叶轮同轴连接，所述一级叶轮的叶片长度大于所述二级叶轮的叶片长度，且工作时的旋转方向相反，所述一级叶轮位于所述二级叶轮的前方；