一種海上風力發(fā)電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，具體涉及一種海上風力發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]國際上對海上風電的研宄與開發(fā)始于上世紀90年代，經(jīng)過十多年的發(fā)展，海上風電技術正日趨成熟，并開始進入大規(guī)模開發(fā)階段，相比陸地風電，發(fā)展海上風電具有以下幾大優(yōu)勢，發(fā)電功率高，功率穩(wěn)定、運行時間長，環(huán)境限制少，海上風電具有廣闊的市場前景，吸引了越來越多的廠商的加入，不過長期以來高額的成本與技術的難關也制約了其發(fā)展，目前現(xiàn)有技術存在維護檢修復雜、需要對風裝置、葉片較復雜制造成本較高的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明提出一種海上風力發(fā)電裝置，包括能量驅動鏈、鋼制塔架，能量驅動鏈包括風輪、主軸、增速箱、發(fā)電機，能量驅動鏈與水平面呈垂直方向設置，風輪設置于能量驅動鏈頂端且經(jīng)主軸垂直連接于增速箱輸入端，發(fā)電機設置于能量驅動鏈底端且垂直連接于增速箱輸出端，風輪上設置葉片，葉片截面呈流線型且相對于中心水平面上下對稱，使用本發(fā)明時，通常將其放置在海風較大的海面上，其作用于葉片上的風能經(jīng)主軸傳遞于增速箱，然后驅動發(fā)電機發(fā)電，其垂直作用的能量驅動鏈具有損耗小、易維護、不需要對風裝置就可以產(chǎn)生較大風能、且造價低的有益技術效果。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題，所采用的技術方案是:一種海上風力發(fā)電裝置，包括能量驅動鏈、鋼制塔架，所述能量驅動鏈包括風輪、主軸、增速箱、發(fā)電機，所述能量驅動鏈與水平面呈垂直方向設置，所述風輪設置于能量驅動鏈頂端且經(jīng)主軸垂直連接于增速箱輸入端，所述發(fā)電機設置于能量驅動鏈底端且垂直連接于增速箱輸出端，所述風輪上設置葉片，所述葉片截面呈流線型且相對于中心水平面上下對稱。
[0005]進一步，所述發(fā)電機為盤式永磁直流發(fā)電機。
[0006]進一步，所述盤式永磁直流發(fā)電機電樞繞組兩端面與氣隙直接接觸。
[0007]進一步，所述盤式永磁直流發(fā)電機雙邊結構永磁體軸向對稱。
[0008]進一步，所述風輪直徑不少于60米，且所用鋼板采用抗層狀撕裂鋼板，所述鋼板厚度不低于40mm。
[0009]進一步，所述風輪葉片上設置調(diào)節(jié)機構，所述調(diào)節(jié)機構包括空氣翻板、伺服電機，所述伺服電機驅動翻板翻轉。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出的其有益效果是采用包括能量驅動鏈、鋼制塔架，能量驅動鏈包括風輪、主軸、增速箱、發(fā)電機，能量驅動鏈與水平面呈垂直方向設置，風輪設置于能量驅動鏈頂端且經(jīng)主軸垂直連接于增速箱輸入端，發(fā)電機設置于能量驅動鏈底端且垂直連接于增速箱輸出端，風輪上設置葉片，葉片截面呈流線型且相對于中心水平面上下對稱，垂直軸風力發(fā)電機葉片的每個界面都是一樣的，這樣就簡化了二維情況，網(wǎng)格數(shù)大大下降，計算量也隨之下降，由于慣性力與重力的方向始終不變，所受的恒載也不變，因此疲勞壽命要比水平軸的長。
[0011]由于采用發(fā)電機為盤式永磁直流發(fā)電機，采用永磁直流發(fā)電機，可以在低速下變速運行，保持較高的發(fā)電效率。
[0012]由于采用盤式永磁直流發(fā)電機電樞繞組兩端面與氣隙直接接觸的技術方案，有利于電樞繞組散熱，運行中允許較大的電負荷。
[0013]由于采用盤式永磁直流發(fā)電機雙邊結構永磁體軸向對稱的結構，對電樞繞組不發(fā)生單邊磁拉力，不會造成電樞變形，從而不會影響電機的性能。
[0014]由于采用盤式結構垂直安裝，適合垂直軸風機配套使用，不需要勵磁電路，結構簡單，具有較高的功率質(zhì)量比。
[0015]由于采用風輪直徑不少于60米，且所用鋼板采用抗層狀撕裂鋼板，鋼板厚度不低于40mm，具有高強度、高韌性、高塑性，而且具備焊接性，抗層狀撕裂性能、抗震性的有益技術效果。
[0016]由于采用風輪葉片上設置調(diào)節(jié)機構，調(diào)節(jié)機構包括空氣翻板、伺服電機，伺服電機驅動翻板翻轉，由于采用空氣翻板的結構可以在每個翻倍采用一個帶位移的伺服電機單獨進行調(diào)節(jié)，位移傳感器采用光電編碼器編碼，安裝在電動機的輸出軸上，采集電機轉動角度，伺服電機連接星形減速器，具有調(diào)節(jié)轉速的有益技術效果。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明結構示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的葉片結構示意圖；
[0019]圖3是盤式永磁直流發(fā)電機結構示意圖。
[0020]圖中:I為能量驅動鏈、2為鋼制塔架、3為風輪、4為主軸，5為增速箱、6為發(fā)電機、7為葉片、8為翻板、9為伺服電機、10為氣隙、11繞組、12為轉子、13為定子、14為軸。
具體實施方案
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方案作詳細說明。如圖1至圖3所示，本發(fā)明提出的一種海上風力發(fā)電裝置，包括能量驅動鏈1、鋼制塔架2，所述能量驅動鏈I包括風輪3、主軸4、增速箱5、發(fā)電機6，所述能量驅動鏈I與水平面呈垂直方向設置，所述風輪3設置于能量驅動鏈I頂端且經(jīng)主軸4垂直連接于增速箱5輸入端，所述發(fā)電機6設置于能量驅動鏈I底端且垂直連接于增速箱輸出端，所述風輪3上設置葉片7，所述葉片7截面呈流線型且相對于中心水平面上下對稱。
[0022]由于海上周邊油氣田電源負荷小，據(jù)中心電網(wǎng)遠，采用風力發(fā)電可大大提高經(jīng)濟性，垂直軸能量驅動鏈比水平軸能量驅動鏈減速比具有大幅度提升，垂直軸風力發(fā)電機葉片的每個界面都是一樣的，這樣就簡化了二維情況，網(wǎng)格數(shù)大大下降，計算量也隨之下降，從設計方法上說，垂直軸風力發(fā)電機要比水平軸風力發(fā)電機損耗小，同時采用風輪上設置葉片，葉片截面呈流線型且相對于中心水平面上下對稱的技術方案，由于垂直軸風輪在低轉速下運行，不會產(chǎn)生很大的氣動噪音，當風力發(fā)電機在戶外運行時，葉片上不可避免的受到污染，這種污染改變?nèi)~片的外形，對于水平軸風輪來看，這種外形變化很微小也降低了風能利用率，而垂直風輪由于轉速低，所以對于外形改變不是很敏感，垂直軸風輪的葉片在旋轉過程中受力的情況要比水平軸好，由于慣性力與重力的方向始終不變，所受的恒載也不變，因此疲勞壽命要比水平軸的長。
[0023]所述發(fā)電機6為盤式永磁直流發(fā)電機，由于發(fā)電機6采用盤式永磁直流發(fā)電機，傳統(tǒng)的風力發(fā)電機由于正常運行葉片的轉速很低，必須通過增速齒輪箱加速才能帶動發(fā)電機發(fā)電，齒輪變速箱的價格昂貴且安裝成本較高，齒輪變速箱所帶來的傳輸損失會影響電機的輸出功率，還有變速箱的噪聲也會對環(huán)境造成影響，采用永磁直流發(fā)電機，可以在低速下變速運行，保持較高的發(fā)電效率。
[0024]所述盤式永磁直流發(fā)電機電樞繞組兩端面與氣隙直接接觸，由于采用所述盤式永磁直流發(fā)電機電樞繞組兩端面與氣隙直接接觸，有利于電樞繞組散熱，運行中允許較大的電負荷。
[0025]所述盤式永磁直流發(fā)電機雙邊結構的永磁體軸向對稱，由于采用盤式永磁直流發(fā)電機雙邊結構永磁體軸向對稱，對電樞繞組不發(fā)生單邊磁拉力，不會造成電樞變形，從而不會影響電機的性能。
[0026]所述風輪3直徑不少于60米，且所用鋼板采用抗層狀撕裂鋼板，所述鋼板厚度不低于40mm，具有高強度、高韌性、高塑性，而且具備焊接性，抗層狀撕裂性能、抗震性的有益技術效果。
[0027]所述風輪3葉片7上設置調(diào)節(jié)機構，所述調(diào)節(jié)機構包括空氣翻板8、伺服電機9，所述伺服電機9驅動翻板8翻轉，該空氣翻板的結構可以在每個翻板采用一個帶位移的伺服電機單獨進行調(diào)節(jié)，位移傳感器采用光電編碼器編碼，安裝在電動機的輸出軸上，采集電機轉動角度，伺服電機連接星形減速器，具有調(diào)節(jié)轉速的有益技術效果。
[0028]使用本發(fā)明時，將本發(fā)明放置海風較大的海平面上，當海風吹來時，海風帶動葉片呈水平旋轉運動，風輪隨著葉片的運動做垂直軸向運動，主軸驅動增速箱運動，由于齒輪的傳動作用，帶動發(fā)電機主軸運動，從整體上說，本發(fā)明解決了維護檢修復雜、需要對風裝置、葉片較復雜制造成本較高的問題，具有損耗小、易維護、不需要對風裝置就可以產(chǎn)生較大風能、且造價低的有益技術效果。
【主權項】
1.一種海上風力發(fā)電裝置，其特征在于，包括能量驅動鏈(I)、鋼制塔架(2)，所述能量驅動鏈⑴包括風輪(3)、主軸(4)、增速箱(5)、發(fā)電機(6)，所述能量驅動鏈⑴與水平面呈垂直方向設置，所述風輪(3)設置于能量驅動鏈(I)頂端且經(jīng)主軸(4)垂直連接于增速箱(5)輸入端，所述發(fā)電機(6)設置于能量驅動鏈(I)底端且垂直連接于增速箱輸出端，所述風輪(3)上設置葉片(7)，所述葉片(7)截面呈流線型且相對于中心水平面上下對稱。2.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風力發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(6)為盤式永磁直流發(fā)電機(6)。3.根據(jù)權利要求2所述的一種海上風力發(fā)電裝置，其特征在于，所述盤式永磁直流發(fā)電機￠)電樞繞組兩端面與氣隙直接接觸。4.根據(jù)權利要求3所述的一種海上風力發(fā)電裝置，其特征在于，所述盤式永磁直流發(fā)電機雙邊結構永磁體軸向對稱。5.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風輪(3)直徑不少于60米，且所用鋼板采用抗層狀撕裂鋼板，所述鋼板厚度不低于40mm。6.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風力發(fā)電裝置，其特征在于，所述風輪(3)葉片(7)上設置調(diào)節(jié)機構，所述調(diào)節(jié)機構包括空氣翻板(8)、伺服電機(9)，所述空氣翻板的旋轉軸設置并連接于伺服電機軸頂端，所述伺服電機(9)驅動翻板(8)翻轉。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，具體涉及一種海上風力發(fā)電裝置，包括能量驅動鏈、鋼制塔架，所述能量驅動鏈包括風輪、主軸、增速箱、發(fā)電機，本發(fā)明解決了維護檢修復雜、需要對風裝置、葉片較復雜制造成本較高的問題，具有損耗小、易維護、不需要對風裝置就可以產(chǎn)生較大風能、且造價低的有益技術效果。
【IPC分類】F03D9/00, F03D11/02, F03D3/06
【公開號】CN104912744
【申請?zhí)枴緾N201510315529
【發(fā)明人】李炳沃
【申請人】成都賦陽技術開發(fā)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月10日