專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的中小型風(fēng)カ發(fā)電機(jī)的機(jī)理都是靠線圈在由水磁性磁鋼為主所構(gòu)成的磁場(chǎng)中進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)來(lái)切割磁力線從而產(chǎn)生電能，其磁鋼為不可缺少的主體(見(jiàn)圖I)。由于磁鋼的原料主要成分為戰(zhàn)略性物資稀土，且遭遇到國(guó)外掠奪性采購(gòu)，目前受到了國(guó)家的宏觀控制，價(jià)格也產(chǎn)生了十倍以上的飆升，大大影響了使用企業(yè)的利益，也制約了新型能源的發(fā)
展?！び捎诎l(fā)電機(jī)內(nèi)部由磁鋼同矽鋼片或者軟鐵加工而組成的主磁極同線圈同矽鋼片組成的副磁極之間的相互作用，從而產(chǎn)生了一定的磁阻，當(dāng)我們用手旋轉(zhuǎn)主軸時(shí)會(huì)立即感覺(jué)到有一愣ー愣的阻力。這樣在外環(huán)境中只有當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定時(shí)葉片的動(dòng)カ才能克服其阻カ而開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，這就是風(fēng)カ發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速的由來(lái)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，提高了發(fā)電效率、節(jié)省了成本。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案。ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，包括外殼、成型矽鋼片沖制鐵芯、定子線圈、勵(lì)磁線圈和中軸；所述外殼位于最外層，包裹成型矽鋼片沖制鐵芯，成型矽鋼片沖制鐵芯上固定有定子線圈，中心是中軸，勵(lì)磁線圈固定在中軸支架上，勵(lì)磁線圈圍繞中軸相對(duì)定子線圈旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，還包括傳感器、單片機(jī)控制、風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器、勵(lì)磁控制器和蓄電池，傳感器感知發(fā)電機(jī)參數(shù)，再和單片機(jī)控制相連，單片機(jī)控制控制風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器，風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器控制勵(lì)磁控制器和蓄電池，勵(lì)磁控制器控制勵(lì)磁線圈。優(yōu)選地，所述傳感器包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器和電壓傳感器和電流傳感器。優(yōu)選地，還包括偏航控制器，偏航控制器由單片機(jī)控制、風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器控制，并控制發(fā)電機(jī)。優(yōu)選地，還包括卸載器，卸載器由風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器控制。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在由于采用自勵(lì)磁技術(shù)，節(jié)省了成本，提聞了發(fā)電效率。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)カ發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實(shí)用新型風(fēng)カ發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本實(shí)用新型風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖2，ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，包括外殼I、成型矽鋼片沖制鐵芯2、定子線圈3、勵(lì)磁線圈4和中軸5 ;所述外殼I位于最外層，包裹成型矽鋼片沖制鐵芯2，成型矽鋼片沖制鐵芯2上固定有定子線圈3,中心是中軸5,勵(lì)磁線 圈4固定在中軸5支架上,勵(lì)磁線圈4圍繞中軸5相對(duì)定子線圈3旋轉(zhuǎn)。參見(jiàn)圖3，還包括傳感器、單片機(jī)控制13、風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器8、勵(lì)磁控制器7和蓄電池12，傳感器感知發(fā)電機(jī)參數(shù)，再和單片機(jī)控制13相連，單片機(jī)控制13控制風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器8，風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器8控制勵(lì)磁控制器7和蓄電池12，勵(lì)磁控制器7控制勵(lì)磁線圈4。所述傳感器包括風(fēng)速傳感器14和風(fēng)向傳感器15和電壓傳感器16和電流傳感器17。進(jìn)一步包括偏航控制器6，偏航控制器6由單片機(jī)控制13和風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器8控制，并控制發(fā)電機(jī)。卸載器11，卸載器11由風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器8控制。通常所說(shuō)的葉片的掃略面積都認(rèn)為是以單個(gè)葉片長(zhǎng)度為半徑計(jì)算出來(lái)的圓面積為掃略面積。事實(shí)上在靜止?fàn)顟B(tài)下的掃略面積僅僅是葉片自身的物理面積，在旋轉(zhuǎn)開(kāi)始以后其掃略面積僅僅是轉(zhuǎn)速的ー個(gè)函數(shù)。隨著轉(zhuǎn)速的増加其函數(shù)也在増加，直至達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后才可以認(rèn)為實(shí)際的掃略面積等同于理論掃略面積。由此看出其掃略效率是ー個(gè)可變值，轉(zhuǎn)速起著決定性的作用。提高了轉(zhuǎn)速即是提高了掃略效率也就是提高了發(fā)電效率。我們?cè)O(shè)計(jì)的風(fēng)カ發(fā)電機(jī)(在5KW以上)采用無(wú)磁鋼的恒轉(zhuǎn)速、恒功率自勵(lì)磁方式，永磁部分采用電磁鐵，其勵(lì)磁電流受到轉(zhuǎn)速信號(hào)功率信號(hào)的控制。在達(dá)到額定轉(zhuǎn)速前完全沒(méi)有勵(lì)磁電流，也就是完全沒(méi)有磁阻，葉片可以輕而易舉的啟動(dòng)并加速，大大的提高了掃略效率。在達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后由單片機(jī)控制的勵(lì)磁電路提供給勵(lì)磁線圈以一定的勵(lì)磁電流，并綜合轉(zhuǎn)速和輸出電壓、輸出功率值自行調(diào)整勵(lì)磁電流的大小，使之始終處于最佳發(fā)電狀態(tài)。在輸出電壓或輸出功率等綜合參數(shù)過(guò)高時(shí)由單片機(jī)控制機(jī)電偏航系統(tǒng)使得機(jī)頭適當(dāng)偏航，并停止在各參數(shù)平衡的相對(duì)位置，最大限度的發(fā)揮發(fā)電機(jī)的效率，實(shí)現(xiàn)額定條件下的恒功率、恒轉(zhuǎn)速狀態(tài)。自勵(lì)磁需要消耗發(fā)電機(jī)發(fā)電量的5%左右的能量，除了在勵(lì)磁初期的瞬間勵(lì)磁電流取自于蓄電池外，其余時(shí)間段的勵(lì)磁電流來(lái)自于發(fā)電機(jī)本身。事實(shí)上這一點(diǎn)勵(lì)磁電流的消耗完全可以由于發(fā)電效率提高所増加的這ー塊來(lái)補(bǔ)齊，并沒(méi)有多消耗蓄電池的儲(chǔ)存電能。而磁鋼的省去則大大降低了生產(chǎn)成本(約30%左右)。通過(guò)上述說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)人員可以在本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)指標(biāo)指定的條件下，進(jìn)行變更和修改。本實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括外殼(I)、成型矽鋼片沖制鐵芯(2)、定子線圈(3)、勵(lì)磁線圈(4)和中軸(5);所述外殼(I)位于最外層，包裹成型矽鋼片沖制鐵芯(2)，成型矽鋼片沖制鐵芯⑵上固定有定子線圈(3)，中心是中軸(5)，勵(lì)磁線圈⑷固定在中軸(5)支架上，勵(lì)磁線圈⑷圍繞中軸(5)相對(duì)定子線圈(3)旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括傳感器、單片機(jī)控制(13)、風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器(8)、勵(lì)磁控制器(7)和蓄電池(12)，傳感器感知發(fā)電機(jī)參數(shù)，再和單片機(jī)控制(13)相連，單片機(jī)控制器(13)控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器(8)，風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器⑶控制勵(lì)磁控制器(7)和蓄電池(12)，勵(lì)磁控制器(7)控制勵(lì)磁線圈(4)。
3.如權(quán)利要求2所述ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述傳感器包括風(fēng)速傳感器(14)和風(fēng)向傳感器(15)和電壓傳感器(16)和電流傳感器(17)。
4.如權(quán)利要求2所述ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在干，進(jìn)ー步包括偏航控制器 (6)，偏航控制器(6)由單片機(jī)控制(13)、風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器(8)控制，并控制發(fā)電機(jī)。
5.如權(quán)利要求2所述ー種自勵(lì)磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)，其特征在干，進(jìn)ー步包括卸載器(11)，卸載器(11)由風(fēng)カ發(fā)電機(jī)控制器(8)控制。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是，包括外殼(1)、成型矽鋼片沖制鐵芯(2)、定子線圈(3)、勵(lì)磁線圈(4)和中軸(5)；所述外殼(1)位于最外層，包裹成型矽鋼片沖制鐵芯(2)，成型矽鋼片沖制鐵芯(2)上固定有定子線圈(3)，中心是中軸(5)，勵(lì)磁線圈(4)固定在中軸(5)支架上，勵(lì)磁線圈(4)圍繞中軸(5)相對(duì)定子線圈(3)旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型提高了掃略效率，節(jié)省了材料成本。
文檔編號(hào)H02P9/14GK202565134SQ20122020810
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者郭友生, 賀中好 申請(qǐng)人:安徽順然新能源有限公司