新型风力发电机驱动系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107725273A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201711095418.5(22)申请日2017.11.09(71)申请人青岛顺迪尔新能源科技有限公司地址266000山东省青岛市胶州市经济技术开发区汇英街2号(72)发明人杨胜军(74)专利代理机构青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241代理人郝团代(51)Int.Cl.F03D7/06(2006.01)F03D15/20(2016.01)F03D3/04(2006.01)H02P9/06(2006.01)H02P101/15(2015.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称新型风力发电机驱动系统及其控制方法(57)摘要本发明公开一种新型风力发电机驱动系统及其控制方法，所述驱动系统设置在连接风力涡轮机主轴与发电机主轴的转轴外侧，包括一隔磁箱体及设置在隔磁箱体内的第一永磁体、第二永磁体和第一电磁体、第二电磁体，第一电磁体和第二电磁体，第一永磁体设置在转轴的外侧，与转轴外壁固连且可同步转动；第二永磁体与第一永磁体磁场方向相反；第一电磁体和第二电磁体通电后，第一电磁体的磁性与第一永磁体的磁场方向相反，而第二电磁体的磁性与第一永磁体的磁场方向相同；通过检测发电机转速及外界风速，对第二永磁体、第一电磁体和第二电磁体分别作出相应的控制，实现发电机在额定转速下工作，不管是微风还是在台风、暴风等条件下，均可实现发电机的正常工作，有效提高风能的利用率、降低度电成本，具有广泛的推广意义和市场价值。CN107725273ACN107725273A权利要求书1/2页1.新型风力发电机驱动系统，设置在连接风力涡轮机主轴与发电机主轴的转轴外侧，其特征在于，包括一隔磁箱体及设置在隔磁箱体内的第一永磁体、第二永磁体和第一电磁体、第二电磁体，第一电磁体和第二电磁体与一电源模块相连，且电源模块与一主控制模块电连接；第一永磁体设置在转轴的外侧，与转轴外壁固连且可同步转动；第二永磁体通过第一位移执行器设置在隔磁箱体上，且其磁性与第一永磁体磁场方向相反；第一电磁体和第二电磁体分别通过第二位移执行器和第三位移执行器设置在隔磁箱体上，且其通电后，第一电磁体的磁性与第一永磁体的磁场方向相反，而第二电磁体的磁性与第一永磁体的磁场方向相同；还包括检测发电机主轴转速的速度传感器及检测外界风速的风速仪，速度传感器、风速仪、第一位移执行器、第二位移执行器和第三位移执行器均与主控制模块电连接；第一、第二和第三位移执行器在主控制模块控制下可分别调整第二永磁体、第一电磁体和第二电磁体与第一永磁体之间的距离。2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于：所述第一电磁体和第二电磁体与主控制模块之间还分别连接有功率放大器。3.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于：所述第一永磁体由多块瓦状永磁铁组成。4.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于：所述第一位移执行器、第二位移执行器和第三位移执行器采用伸缩杆及与其连接的电机实现，电机与主控制模块相连。5.根据权利要求1-4任一项所述的驱动系统，其特征在于：所述驱动系统还包括聚风系统，所述聚风系统包括顺次连接的集风器、集风通道及气旋加速器，气旋加速器的出口与风力涡轮机的叶片正对设置。6.根据权利要求5所述的驱动系统，其特征在于：所述气旋加速器包括一螺旋筒体以及与螺旋筒体连通的柱状筒体，柱状筒体与集风通道连通；螺旋筒体的横截面为螺旋状，包括螺旋内壁和螺旋外壁，气旋加速器的进风口与螺旋内壁相对设置。7.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于：还包括检测聚风系统聚风风速的测速仪，所述测速仪与主控制模块电连接。8.新型风力发电机驱动系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、系统启动，风力涡轮机旋转，带动发电机主轴旋转；速度传感器检测发电机主轴旋转速度，风速仪检测外界风速，并传递给主控制模块；B、检测发电机主轴转速是否达到发电机额定转速的5％-30％，若是，则执行步骤C；若否，则执行步骤D；C、由主控制模块控制，启动第一电磁体，通过第一位移执行器驱动调整第一电磁体与第一永磁体产生斥力，驱动发电机主轴加速旋转；由第一电磁体驱动加速一定时间后，检测发电机主轴转速是否达到发电机额定转速的70％，若没有，则继续驱动第一电磁体与转轴外侧的第一永磁体相斥，驱动发电机主轴加速旋转，否则执行步骤E；D、若发电机转速未达到额定转速的5％-30％，或者系统启动时，结合风速仪判断当前风速较弱或无风，不足以启动发电机；2CN107725273A权利要求书2/2页则由主控制模块控制启动第一电磁体，通过驱动第二位移执行器控制第一电磁体靠近第一永磁体，通过间隙调整达到斥力最佳的位置，驱动第一永磁体带动转轴旋转，直