专利名称：：模块化风力涡轮机-发电机组件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种发电系统。更具体地，本发明在其优选的计划应用中，涉及一种包括模块化风力涡轮机-发电机组件的发电系统，其能用于产生电力，无论是网格连接还是自主的，例如用于市区或遥远位置。本发明还涉及用于装配发电系统的成套器具，及其相关的操作方法。
背景技术：
：发电系统、风力涡轮机-发电机组件，等等，在本领域中是公知的，它们的例子在下面的专利申请中有描述US2003/0059306Al、US2004/0071541Al、US2004/0184909Al、DE29705410Ul、EP0,957,265A2、EP1，398，500A2、FR2,541,383、GB2,033,019A、GB2,331,556A、GB2,269,859A、GB2,404,700A、WO03/027498Al和WO03/040554Al。本领域还已知，与上述类型设备一起使用的大多现有电磁制动器的制动扭矩由一个盘相对于通常永久地附接至旋转设备的第二个盘的轴向运动来产生。一般来说，使用数个弹簧来在这两个盘的表面之间产生必要的制动力。而且通常在激励电磁体时，弹簧将被压缩并且制动器将被释放。在旋转设备的正常操作期间，被激励的电磁体因而会消耗不必要的能量。如果必要的制动力更高，则这种能量将增大。此外，这两个制动盘之间的弹性摩擦也会降低系统的总体效率，显然这是不希望的。本领域还公知，每个现有的小型风力系统在非常窄范围的平均风速之下效率更高。每个这样的系统具有特定的装机功率并且为了增大效率，使用特殊的控制方法、大功率电子设备以及各种发电机类型，这就增大了成本和复杂性，并且因而降低了系统可靠性。在一些情况下，增加的成本会使系统的总成本增大超过50。/。。在另一些情况下，发电机的尺寸会大到所需的二倍，具有用于低速操作的强制冷却。即使具有特殊的控制方法(场定向的、状态预测装置等)，也非常难以控制或提供变速操作所需的必要的发电机无功功率。因此，考虑到上述情况，需要一种与前述现有技术所能达到的相比而言更简单、更可靠、更易于使用、更易于维持、更安全和/或更加节省成本的发电系统和/或用于发电的方法。
发明内容本发明的目标是提供一种发电系统，其由于设计和部件满足了一的改进。根据本发明，如同将易于理解的那样，以上目标由比如这里简要描述的和比如附图所示例的发电系统来实现。发电系统优选地包括模块化的风力涡轮机-发电机组件。也就是，根据本发明，提供了一种用于由风流的动能产生电力的发电系统，该发电系统包括涡轮机组件，其包括具有纵轴线的操作轴，该操作轴可绕着其纵轴线旋转；至少一个固定辐条，其相对于所述操作轴的纵轴线以基本上垂直的方式从操作轴突出，每个固定辐条可与操作轴一起旋转并且具有在与操作轴一起旋转时限定绕着所述操作轴的有效直径的外端；至少一个空气动力叶片，其可操作地安装在相应固定辐条的外端上并且相对于操作轴的纵轴线以基本上平行的方式延伸，每个空气动力叶片具有一特定轮廓，所述特定轮廓被定方位、成形和定尺寸为暴露于风流以接收风流的动能并借助于与之连接的至少一个固定辐条将动能转换为操作轴的旋转；以及发电机组件，其包括基部轴，其具有纵轴线并操作地连接至涡轮机组件的操作轴；定子，其绕着基部轴操作地安装；转子，其可操作地经由操作轴的旋转而相对于定子相对旋转，从而由于与定子相配合的转子的结果而产生电力。优选地，该系统包括操作地连接在涡轮机组件和发电机组件之间的主制动器组件，用于制动操作轴的旋转。还优选地，系统的部件是模块化的，并且部件的物理和几何构造根据用于在额定工作范围内操作系统的风流的特定条件进行选择以最大化系统产生的电力。还优选地，部件选自于由涡轮机组件、操作轴、固定辐条、空气动力叶片、发电机组件、基部轴、定子、转子和主制动器组件所构成的组。还优选地，物理和几何构造选自于由平均风速、涡轮机有效直径、最大额定转速、端速比、涡轮机高度、叶片数目、叶片空气动力翼面、翼弦长度、坚实性、永磁体发电机和年发电量所构成的组。还优选地，不同长度的固定辐条用于根据在额定工作范围内操作系统的风流的特定条件来限定系统的不同有效直径。还优选地，每个固定辐条具有用于改进系统启动转矩的v形轮廓。还优选地，每个空气动力叶片设有用于改进所述每个空气动力叶片纵横比效应的相应端板。还优选地，每个空气动力叶片是具有修正尾缘的对称的NACA四位数字空气动力翼面。还优选地，该系统包括微振动产生设备，用于为了除水的目的产生将传递至系统每个空气动力叶片的微振动。还优选地，每个空气动力叶片设有可调节的倾斜设备，用于相对气动力叶片用于执行涡轮机组件空气动力制动的阻力。还优选地，所述至少一个空气动力叶片包括三个空气动力叶片并且所述至少一个固定辐条包括用于所述三个空气动力叶片中的每一个的一对固定辐条。还优选地，每个空气动力叶片包括不锈钢金属结构。还优选地，涡轮机组件是Darrieus-H风力涡轮机组件。还优选地，主制动器组件是机电制动器组件。还优选地，主制动器组件容纳在发电机组件内。还优选地，该系统还包括操作地连接在涡轮机组件和发电机组件之间的紧急制动器组件，用于在主制动器组件发生故障时制动操作轴的旋转。还优选地，发电机组件的基部轴与涡轮机组件的操作轴成整体以便构成可旋转的单个主轴，并且其中发电机组件包括经由相应的轴承绕着单个主轴安装以允许单个主轴相对于其旋转的固定壳体，该固定壳体被成形和定尺寸为包围定子和转子，并且定子提供于固定壳体的内周壁上，并且转子绕着单个主轴安装为可与之一起旋转并且在固定壳体的定子内旋转。替代地，以及还优选地，发电机组件的基部轴是固定的并且与涡轮机组件的操作轴分离，并且其中发电机组件包括操作地连接至涡轮机组件的操作轴以便可与之一起旋转的壳体，该可旋转的壳体被成形和定尺寸为包围定子和转子，定子绕着发电机组件固定的基部轴安装，并且转子提供于可旋转壳体的内周壁上以便可相对于定子旋转。还优选地，转子包括提供于发电机组件壳体的内壁上的多个磁极。还优选地，定子包括具有倾斜槽以便降低发电机組件齿槽效应转矩的绕组。还优选地，发电机组件包括感应装置或者至少一个永磁体。还优选地，定子是内部的并且转子是外部的。还优选地，该系统是网格连接的或自主的。根据本发明的另一方面，还提供了一种设有多个上述发电系统的设施o根据本发明的又一方面，还提供了一种用于装配上述发电系统的成套工具。根据本发明的又一方面，还提供了一种用于操作上述发电系统的方法。根据本发明的又一方面，还提供了用上述发电系统和/或设施所产生的电力。本发明的目标、优点和其它特点在参照附图阅读其仅为了举例的目的所给出的对于优选实施例的非限制性描述之后将会变得更加明显。图1是根据本发明一个优选实施例包括模块化风力涡轮机-发电机组件的发电系统的正视图。图2是图1所示发电系统的俯视图。图3是根据本发明一个优选实施例的发电系统的永磁体(P.M.)发电机的示意性横截视图。图4是根据本发明另一个优选实施例包括模块化风力涡轮机-发电机组件的发电系统的透视图。图5是根据本发明一个优选实施例的制动器组件的正视图。图6是图5所示制动器组件的侧视图。图7是图5和6所示制动器组件的电磁体子组件的正视图。图8是图7所示电磁体子组件的侧视图。图9是图5和6所示制动器组件的制动器机构子组件的正视图。图10是图9所示制动器机构子组件的侧视图。图11是根据本发明一个优选实施例的固定辐条的正视图。图12是沿着图11中线A-A截取的橫截视图。图13是沿着图11中线B-B截取的横截视图。图14是沿着图11中线C-C截取的横截视图。具体实施方式在下面的描述中，相同的参考数字涉及类似的元件。附图所示出和这里所描述的实施例、尺寸、物理性质和/或几何构造是优选的变化并且仅用于示例性的目的。在本描述的内容中，术语"发电系统，，或"组件，，包括所有类型的涡轮机-发电机组件等等。尽管本发明主要设计用于风力，但是其也能用于其它种类的驱动力和/或流体，比如举例来说水，或者用任何其它适合的项目，如同对于本领域技术人员而言很明显的。因此，术语"风"、"风流"或其任何其它相关的变化形式，不应当视为限制本发明的范围目。而且，在本描述的内容中，术语"系统"、"组件"和"设备"、"电力"和"动力"、"动力"和"能量"、"风"和"流体"、"辐条，，和"臂，，以及任何其它等同术语和/或其组合词语，可互换地使用。这也适用于这里所提及的任何其它相互等同的表达，如同对于本领域技术人员而言很明显的。另外，尽管如附图所示的本发明的优选实施例包括比如下面列出的各种部件等，以及尽管如所示的本发明的发电系统和相应部分的优选实施例由如这里所解释和示出的某些几何构造所构成，但是并非所为是限制性的，即不应当视为限制本发明的范围。应当理解到，如同对于本领域技术人员而言很明显的，其它适合的部件和其间的配合，以及其它适合的几何构造也可用于根据本发明的发电系统，如同这里将要简单解释的并且能从这里容易地得出，而不脱离本发明的范围。泛泛地描述，如同附图中示例的，根据本发明的发电系统优选地包括能用于发电的模块化风力涡轮机-发电机组件，网格连接的或自主的，例如用于城市或遥远位置。根据本发明，风力系统族能以一种能用于各种平均风速位置的模块化方式并且通过选择能产生最大预测电能的适合模块来进行建造。所建议的发明避免了与现有技术相关的数个缺点，如同前面所讨论的。实际上，根据本发明的模块化方法提供了选择适合部分的优点，根据系统放置的风速条件使涡轮机-发电机系统处于额定工作范围。优选地，风力涡轮机使用空气动力轮廓的叶片，通过使用特殊轮廓的"辐条"将叶片连接至主轴，这在图l-4中较好地示出，并且更具体地在图11-14中示出。如同本领域技术人员基于下面的解释和附图所容易理解到的，不同长度的辐条改变涡轮机的直径并且隐含地允许涡轮机-发电机以最有效的工作面积起作用。还优选地，发电机(无论是感应的还是永磁体的)直接连接至涡轮机轴并且具有非标准的构造。在具有内部定子和外部转子时，发电机具有不运动的电触点，还使得永磁体易于安装(例如在永磁体发电机的情况下)以及在感应发电机的情况下对于外部"鼠笼绕组"的回转构造。在两种情况下，发电机的内部定子是相同的并且仅外部转子将根据所选择发电机的类型而不同。上述优选的发电机构造通过选择不同功率电子学和控制方法提供了优化系统总体成本的可能性。例如，低成本的系统能用于加热或泵送应用(具有永磁体发电机)，对于更高级的应用(网格连接的或者自主的网格发电机)，这两种类型的发电机都能使用。两个更加创新的元件优选地可加入涡轮才几-发电机组件，也就是，优选地机械地连接在涡轮机和发电机之间的离合器；和优选地装配在发电机内的受控机电制动器。然而，应当注意到，离合器尽管是有利的，但对于根据本发明的发电系统的正确操作来说并不是绝对必要的，如同这里简短地解释那样，并且本领域技术人员也能从下面的描述中更好地理解到。系统描述实际上，如同图1和2更好地示出，所建议和优选的风力涡轮机-发电机结构是具有原始元件的竖直轴线型。其优选地采用"Darrieus-H"型风力涡轮机3来将呈机械能形式的风能转变为经由顺轴5和离合器连接器7传输至外部发电机转子9。机械能经由与机械地安装至发电机轴11的内部发电机定子联接的磁性联接器转变为电能。轴支撑内部制动器并与风力涡轮才几13的主轴对齐。风力系统(对于中等平均风速范围，大约4-7m/s)的设计遵循"WindTurbines,Part2,Designrequirementsforsmallwindturbines,#61400画2/CDV/IEC(E)standardoftheInternationalElectrotechnicalCommission(风力涡轮机，第二部分，小型风力涡轮机的设计要求，国际才几电委员会#61400-2/CDV/IEC(E)标准)"。才艮据这个标准，所建议的风力涡轮机是Class4(SWTClassIV)的一部分并且在大约4m/s至6m/s的平均风速范围下具有最好的效率。优选地，涡轮机-发电机系统能装备有三个变化之一-平均风速4;5;6m/s;-涡轮才几直径2.5;2;1.5m;-最大额定转速250;310;410RPM;-端速比2-3;—涡轮机高度3m;-叶片数目3;-叶片空气动力翼面具有四位序列的对称NACA，并且具有修改的尾缘以改善可制造性；-翼弦长度0.4m;-坚实性(solidity):0.8;0.6;0.48;-2.5kWPM发电机；和-估计年发电量2000;2600;2900[kWh/年。还优选地，能采取特殊措施来改善涡轮机的性能-端板安装至每个叶片以改善"纵横比，，效应；-"V，，型轮廓的辐条以改善启动扭矩；-叶片的微振动用于"除冰"效应；和-嵌在叶片中的不锈钢金属结构，具有双重作用支撑结构和避雷防护(涡轮机还提供为安装避雷针)。还优选地，三个叶片安装至主涡轮机轴，并且根据每个上述涡轮机具有不同长度的六个辐条。还优选地，安装在涡轮机和发电机之间的自动离合器允许涡轮机在低风速下自由旋转并且在所产生的转矩高于发电机齿槽效应转矩的转速下让开(kickin)。为了易于安装，涡轮机-发电机组件的主轴优选地由两个部件组成，根据安装过程将安装在一起的涡轮机轴和发电机轴。涡轮机转子和发电机转子优选地经由适合的轴承安装至它们相应的轴。还优选地，紧急制动器安装在发电机内作为对于超速、未料到的质量不平衡等的保护，这对本领域技术人员而言很明显。根据本发明的另一实施例并且如图3中更好地示出，用于系统中的第一种可能的发电机是具有竖直轴线的永磁体型。外部转子增大了系统的可靠性，因为永磁极(稀土磁体)胶粘在作为发电机部分磁路的旋转柱体的内部上。离心力有助于将磁体保持在原位。发电机的内部定子直接连接至固定的发电机轴并且具有特殊的构造。用于绕组的下。这种定子类型将用于感应发电机的情况下。还优选地，一体的机电制动器还是发电机构造的一部分。这个原始制动器经由脉沖电流进行控制并且具有"机械记忆，，。不管闭合还是打开，制动器在正常操作期间将不会消耗任何能量，如同本领域技术人员容易理解到的那样。下面(表1)是所使用的永磁极发电机的第一个可能实施例的主要参数表l永磁体发电机的参数<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>实验结果显示了改善机会为减少气隙、槽倾斜度、相阻、机器长度以及更好的效率。模块化概念描述根据本发明的模块化概念的主要目标是提供一种可低成本构造的风力系统，其能容易地基于平均风速和涡轮机布置的竖直高度来改装以传送最大化的效率。主系统优选地包括下面的模块，包括下面的优选部件a)涡轮机叶片，优选地其中三个由玻璃纤维增强的聚酯制成并且制造为使得表面粗糙度将带来最好的空气动力平滑性。端板改善叶片的纵横比效应。安装在涡轮机组件以及避雷防护装置中的叶片基于不锈钢叶片嵌件制成；b)涡轮机和发电机支撑结构一包括i)由两个零件制成的涡轮机和发电机轴，一个为涡轮机组件的一部分而第二个为发电机组件的一部分一这两个零件在最终装配工艺期间刚性地安装在一起作为轴组件；和ii)由两个零件制成的涡轮机和发电机转子，一个为涡轮机组件的一部分而第二个为发电机组件的一部分一这两个零件在最终装配工艺期间安装在一起作为转子组件一另外，在最终装配工艺期间轴和转子经由两个特殊的轴承安装在一起；c)离合器组件一将涡轮机和发电机转子连接起来。其作用是给发电机提供更好的启动转矩；d)电制动器一安装在发电机轴的下侧中一其作用是用于超速保护并且也能用于涡轮机速度控制；e)发电机一也构建为模块化概念并且具有定子设计以使得其能容纳感应式和永磁体转子类型；f)辐条，优选地其中六个一将叶片与涡轮机转子组件相连接一辐条的"V，，形形状形成了空气动力学上的不对称，这对于涡轮机启动转矩有着正面的贡献一各种辐条长度将有助于不同的涡轮机扫掠面积；和g)可选的制动模块能用作叶片和辐条之间的连接。其作用是改变叶片的安装角度并形成涡轮机的空气动力制动器。下面(表2)是能用于三种不同平均风速位置的三种不同涡轮机参数的示例。仅有的修改是辐条的长度。模块的其余部分则相同。装机功率约2500W。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>只要涡轮机圆周速度小于约32.5m/s,任何其它组合都是可能的，如同本领域技术人员易于理解到的。具有带控制电磁体的优选磁制动器和预压缩盘式制动器的制动器组件根据本发明的制动器组件，在这里还称为"永磁体制动器"，避免了前面讨论的现有技术的缺点，其原因在于可动的盘垫将仅在制动器动作期间压靠旋转设备并且因而这将避免弹性摩擦。还优选地，螺旋弹簧将两个制动垫(DB1,DB2)与可动的盘式制动器压到一起。还优选地，只要永磁体没有被磁化，制动器将一直处于"on"(打开)状态。通过将电流脉冲施加于控制电磁体，永磁体将被磁化并且制动器将变为"off，(关闭)。还优选地，只要需要，永磁体将维持制动器处于"ofP配置。为了将制动器打开，将第二电流脉沖施加于控制电磁体并将永磁体去磁，并且因而盘式制动器垫将再次受压。此制动动作期间的能量消耗将接近零，因为仅需要的能量是产生用于磁化和去磁永磁体的电流脉冲。制动器组件优选地包括制动器子组件"A"和电磁体子组件"B"。制动器子组件"A，，优选地包括下面的部件铁磁性电枢15;摩擦盘DB1(例如金属支架和盘垫)17;具有用于与旋转设备相结合的槽"a"的可动摩擦盘19;摩擦盘DB2(例如支架和盘垫)21;弹簧垫圏23;用于产生压缩力的螺旋弹簧25;和相应的螺钉27。电磁体子组件"B"优选地包括下面的部件金属包围件29;电磁体线圏31;永磁体33;用于与旋转设备相连接的槽"b";和用于螺旋弹簧35的槽"c"。上述"永磁体制动器"所产生的优点的示例如下低的制动器能量消耗；低动力的电磁体子组件(例如所需电磁力较低)；和弹性摩擦的避免或显著降低。优选地，永磁体制动器(具有预压缩的盘式制动器)使用固定的盘式制动器DB1、DB217;可动的盘式制动器19和由弹簧垫圏23和螺旋弹簧25所预压缩的盘垫21，其中压力调节用相应的螺钉27来实现并且其中制动器动作由制动器子组件"A"的轴向位移以及可动盘摩擦盘19与待制动旋转设备的机械结合来实现。还优选地，将制动器维持在释放状态的力通过使用由施加于电磁线圏31的电流脉冲所磁化的永磁体由电磁子组件"B，，来实现。还优选地，将制动器维持在啮合状态的力由预压缩的制动器盘和通过使用由施加于电磁线圏31的电流脉沖所去磁化的永磁体由电磁子组件"B"来实现。还优选地，永磁体制动器(具有预压缩的盘式制动器)用作机电触发器，其中从制动器啮合到制动器释放(和反之)的状态变化通过控制电磁设备去磁和磁化永磁体来实现。还优选地，永磁体制动器(具有预压缩的盘式制动器)对于高效率的发电系统(包括风能发电)而言使用最小化的能量消耗。用于竖直轴线风力涡轮机的支撑臂常规"固定辐条"(这里也称为"支撑臂，，)的作用是将叶片连接至风力涡轮机的竖直轴。臂的形状、重量和尺寸是重要的参数并且通常对于涡轮机的总体性能有着负面的影响。它们通常导致空气动力学上的损失并且降低系统的效率。已知具有竖直叶片的H-Darrieus型风力涡轮机是端速比大于整体(叶片的转速高于风速)的基部提升涡轮机(lift-baseturbine)。还已知这种涡轮机类型通常不会由于可能的理论上的负启动转矩而自己启动(根据朝向风的叶片位置、轴承中的摩擦损失和发电机的齿槽效应转矩)。而且，支撑臂通常将引入制动分量，这将形成额外的阻力和较低的涡轮机效率。根据本发明的固定辐条或"支撑臂"避免了以上缺点，因为每个支撑臂优选地设有两个主要部件a)空气动力轮廓，优选地接近叶片；和b)"V"形截面轮廓，优选地接近竖直轴。"V"形截面部分的优化长度取决于涡轮机的计算端速比。已知V形截面是基于制动的轮廓并且转速不能高于风速。根据本发明，这个部分的长度优选地计算为使得在涡轮机的额定风速范围内其端速小于或等于整体(unity)。根据本发明的这种支撑臂或固定辐条的优点的示例如下空气动力轮廓的部分将降低总体系统损失；由于建筑物屋顶顶部上已有的湍流，这个部分还能增大涡轮机的启动转矩；并且"V"形截面部分将在产生涡轮机的正启动转矩中具有主要作用(在涡轮机额定速度范围的上限之上，这个部分将在产生阻力转矩中具有有效的作用，因此在高风速时保护涡轮机)。根据本发明这个优选实施例的固定辐条或"支撑臂"是用于H-Darrieus竖直轴线风力涡轮机的支撑臂，其包括用于产生涡轮机启动转矩的"V，，形截面部分(优选地接近竖直的涡轮机轴)和在正常操作期间降低阻力转矩的空气动力部分(优选地接近叶片)。涡轮机-发电机组件和相应的部分优选地由基本上刚性的材料制成，比如金属材料(钢等)、硬化聚合物、复合材料等，以便根据组件计划的具体应用和所考虑的不同参数(风力等)确保其正确的操作，如同对于本领域技术人员而言很明显的。如同现在将更好地理解到的，本发明是对于现有技术的显著改进，因为，模块化的涡轮机-发电机组件可用于低竖直轴线风力系统的族，并且可适用于特定位置的不同平均风速，该系统设计为用于具有期望输出动力的中等平均风速，统一的解决方案包括一体的涡轮机-发电机-制动器-离合器并使用用于自启动操作的"v，，形轮廓辐条。本发明还是特别有利地，因为其由模块化的涡轮机-发电机组件组成，其中涡轮机通过使用可变长度的辐条连接至主轴以调节选定位置的平均风速。本发明还是特别有利地，因为涡轮机经由自动离心式离合器连接至发电机；竖直轴线发电机具有带有内部定子和外部转子的特殊构造；涡轮机具有作为端板的创新性元件以改善叶片的"纵横比，，效应以及固定辐条不对称的空气动力轮廓(V形轮廓)以增大涡轮机的启动转矩；其具有发电机定子的特殊构造(倾斜槽)以降低发电机的齿槽效应转矩；其具有将用于永磁体发电机或感应发电机中的独特的定子设计；以及其特征在于可调节的离心式离合器以超过发电机的阻力启动转矩。本发明也是对于现有技术已知设备的改进并且显示了若干优点，因为，如同很多现在从以上描述中更好地理解到的，这是相比现有技术可用的那些而言更加可靠、更易于使用、更易于维护、更安全、更有效且更加节省成本的涡轮机-发电机组件。当然，在不脱离本发明如所附权利要求所限定的范围之下能对上述实施例做出很多变型。权利要求1.一种用于由风流的动能产生电力的发电系统，该发电系统包括涡轮机组件，其包括具有纵轴线的操作轴，该操作轴可绕着其纵轴线旋转；至少一个固定辐条，其相对于所述操作轴的纵轴线以基本上垂直的方式从操作轴突出，每个固定辐条可与操作轴一起旋转并且具有在与操作轴一起旋转时限定绕着所述操作轴的有效直径的外端；至少一个空气动力叶片，其可操作地安装在相应固定辐条的外端上并且相对于操作轴的纵轴线以基本上平行的方式延伸，每个空气动力叶片具有一特定轮廓，所述特定轮廓被定方位、成形和定尺寸为暴露于风流以接收风流的动能并借助于与之连接的至少一个固定辐条将动能转换为操作轴的旋转；以及发电机组件，其包括基部轴，其具有纵轴线并可操作地连接至涡轮机组件的操作轴；定子，其绕着基部轴可操作地安装；转子，其可操作地经由操作轴的旋转而相对于定子相对旋转，从而由于与定子相协作的转子的结果而产生电力。2.根据权利要求l的系统，其中该系统包括可操作地连接在涡轮机组件和发电机组件之间的主制动器组件，用于制动操作轴的旋转。3.根据权利要求1或2的系统，其中系统的部件是模块化的，并且其中部件的物理和几何构造根据用于在额定工作范围内操作系统的风流的特定条件进行选择以最大化系统产生的电力。4.根据权利要求3的系统，其中部件选自于由涡轮机组件、操作轴、固定辐条、空气动力叶片、发电机组件、基部轴、定子、转子和主制动器组件所构成的组。5.根据权利要求3或4的系统，其中物理和几何构造选自于由平均风速、涡轮机有效直径、最大额定转速、端速比、涡轮机高度、叶片数目、叶片空气动力翼面、翼弦长度、坚实性、永磁体发电机和年发电量所构成的组。6.根据权利要求1-5中任一的系统，其中不同长度的固定辐条用于根据在额定工作范围内操作系统的风流的特定条件来限定系统的不同有效直径。7.根据权利要求1-6中任一的系统，其中每个固定辐条具有用于改进系统启动转矩的V形轮廓。8.根据权利要求l-7中任一的系统，其中每个空气动力叶片设有用于改进所述每个空气动力叶片纵横比效应的相应端板。9.根据权利要求1-8中任一的系统，其中每个空气动力叶片是具有修正尾缘的对称的NACA四位数字系列空气动力翼面。10.根据权利要求1-9中任一的系统，其中该系统包括微振动产生设备，用于为了除冰的目的产生将传递至系统每个空气动力叶片的微振动。11.根据权利要求1-10中任一的系统，其中每个空气动力叶片设有可调节的倾斜设备，用于相对于相应的固定辐条可调节地倾斜所气动力制动的阻力。12.根据权利要求1-11中任一的系统，其中所述至少一个空气动力叶片包括三个空气动力叶片，并且其中所述至少一个固定辐条包括用于所述三个空气动力叶片中的每一个的一对固定辐条。13.根据权利要求1-12中任一的系统，其中每个空气动力叶片包括不锈钢金属结构。14.根据权利要求1-13中任一的系统，其中涡轮机组件是Darrieus-H风力涡轮机组件。15.根据权利要求2-14中任一的系统，其中所述主制动器组件是机电制动器组件。16.根据权利要求2-15中任一的系统，其中所述主制动器组件容纳在发电机组件内。17.根据权利要求2-16中任一的系统，其中该系统还包括可操作地连接在涡轮机组件和发电机组件之间的紧急制动器组件，用于在主制动器组件发生故障时制动操作轴的旋转。18.根据权利要求1-17中任一的系统，其中发电机组件的基部轴与涡轮机组件的操作轴成整体以便构成可旋转的单个主轴，并且其中发电机组件包括经由相应的轴承绕着单个主轴安装以允许单个主轴相对于其旋转的固定壳体，该固定壳体被成形和定尺寸为包围定子和转子，并且定子提供于固定壳体的内周壁上，并且转子绕着单个主轴安装为可与之一起并且在固定壳体的定子内旋转。19.根据权利要求1-17中任一的系统，其中发电机组件的基部轴是固定的并且与涡轮机组件的操作轴分离，并且其中发电机组件包括操作地连接至涡轮机组件的操作轴以便可与之一起旋转的壳体，该可旋转的壳体被成形和定尺寸为包围定子和转子，定子绕着发电机组件固定的基部轴安装，并且转子提供于可旋转壳体的内周壁上以便可相对于定子旋转。20.根据权利要求1-19中任一的系统，其中转子包括提供于发电机组件壳体的内壁上的多个磁极。21.根据权利要求1-20中任一的系统，其中定子包括具有倾斜槽以便降低发电机组件齿槽效应转矩的绕组。22.根据权利要求1-21中任一的系统，其中发电机组件包括感应装置或者至少一个永磁体。23.根据权利要求1-22中任一的系统，其中定子是内部的并且转子是外部的。24.根据权利要求1-23中任一的系统，其中该系统是网格连接的或自主的。全文摘要一种用于由风流的动能产生电力的发电系统。该发电系统包括涡轮机组件和发电机组件，并且还可设有主制动器组件，以及紧急制动器组件。该系统包括一系列模块化的部件，它们能根据风流的特定条件以模块化的方式构造和调节以便改变该系统的构造，并且因而最大化由该系统所产生的电力。其它改进存在于该系统的固定辐条和空气动力叶片中，以及其主制动器组件中。文档编号F03D11/00GK101233316SQ200680027721公开日2008年7月30日申请日期2006年7月28日优先权日2005年7月28日发明者A·特里卡,B·尼古拉,F·久洛伊,M·斯特恩,T·韦雷利申请人:清洁领域能源公司