[发明专利]磁悬浮混合风力发电系统

摘要

本发明公开了一种磁悬浮混合风力发电系统，将水平轴风力发电和垂直轴风力发电纳为一体，全方位捕获风能。采用磁悬浮驱动技术，完成机舱悬浮下偏航对风和垂直轴旋转体悬浮下风能捕获。风向改变促使垂直轴旋转体在H桥变流器作用下悬浮机舱，调节垂直轴桨叶迎风面积和垂直轴定子绕组电流，实现机舱主被动偏航对风；偏航结束后，机舱和机舱旋转体在悬浮电流控制下，柔性无冲击降落至复合塔架，垂直轴旋转体在小悬浮气隙下风能捕获，采用阻尼绕组电流调控、垂直轴桨叶迎风调控以及垂直轴定子绕组电流控制，协同实现垂直轴风能最大捕获。本发明的真正实用化将极大提升风能利用率，拓宽了风能利用空间，降低偏航功耗和设备维护费用。

主权项

1.一种磁悬浮混合风力发电系统，其特征包括机舱、发电机、机舱旋转体、垂直轴旋转体、垂直轴定子绕组、悬浮绕组、阻尼绕组、复合塔架、以及电气控制单元，协同完成水平轴风力发电、水平轴机舱主被动偏航以及垂直轴风力发电；所述机舱前端设置风机桨叶，捕获高纬度水平风能并驱动发电机发电，机舱上端设置风速风向测试仪；所述机舱旋转体为圆盘形结构，上端为圆柱形机舱支撑，和机舱底部刚性联接，下端为圆柱形悬浮约束轴，通过球形滚珠内嵌在机舱托撑内，限制机舱旋转体悬浮俯仰；所述旋转T型槽设置在机舱旋转体的圆盘上端，为垂直轴旋转体的旋转轨道，限制机舱旋转体俯仰；所述偏航锁存为8个电磁绕组，分别设置在旋转T型槽上侧的内外圆环中，上电制动将机舱旋转体和垂直轴旋转体构成一体，驱动机舱悬浮偏航；所述阻尼绕组位于机舱旋转体T型槽下端，调控垂直轴旋转体的悬浮磁场和电磁转矩；所述垂直轴旋转体包括T型旋转轨、垂直桨叶、变桨伺服伺服电机、以及垂直轴定子绕组，协同完成垂直轴风力发电以及水平轴机舱的主被动偏航；所述T型旋转轨内嵌在机舱旋转体T型槽内，严防垂直轴旋转体倾覆和俯仰；所述垂直桨叶为低高度风能的捕获单元，共有4个，为机舱悬浮被动偏航和垂直轴旋转体悬浮驱动发电提供转矩；所述变桨伺服伺服电机安装在垂直桨叶上端，经变速齿轮与垂直桨叶旋转轴机械耦合，改变垂直桨叶迎风面积，调控垂直轴风能捕获；所述垂直轴定子绕组为机舱主动偏航和低高度风能捕获绕组，在悬浮磁场辅助作用下驱动机舱主被动偏航和垂直轴风能捕获。