专利名称：一种用空气动力再生风力发电的兆瓦(mw)级风轮动力机的制作方法
技术领域：
本发明属于能源技术领域，涉及一种风力发电设备，具体涉及一种用空 气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机。
背景技术：
随着国民经济的迅猛发展，能源短缺己经成为一个日趋严重的问题，风 能开发、发展风力发电是目前能源工程一项值得倍加关注的研究课题，而目 前风力发电系统离不开风叶带动发电机转子运转发电，由于结构上的问题， 在风力较小的情况时，由于风叶捕风能力受限转动力矩小，加上设备运转消 耗和摩擦阻力，使得发电效果极差，风力发电开发应用受到严重影响，因此 目前风力发电项目相对只适合于在高风速地区投入进行，对于少风和无风地 区，采用风力发电就成为一种幻想或奢望。
发明内容
本发明的目的是提供一种用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风 轮动力机，采用高压风机作为动力源，在动力输出主轴上设置安装了主动力 再生风力系统和恒速动力再生风力系统，用它产生的再生风力驱动发电机风 轮运转，使其带动发电机转子运转发电，并在发电机风轮上设置安装的磁悬 浮驱动系统使再生风力得到有效地递增，设备运转消耗和摩擦阻力陡降，其 变频调速系统确保了风力发电设备运转稳定，解决了少风和无风地区采用风 力发电存在的风能问题。本发明所采用的技术方案是， 一种用空气动力再生风力发电的兆瓦(M W)级风轮动力机，包括风轮动力机筒壳，在筒壳中，装有一套由设置安装 在动力输出主轴上的主动力再生风力系统、恒速动力再生风力系统、磁悬浮 驱动器和变频调速系统共同组成风轮动力机，风轮动力机的动力输出主轴与 发电机转子连接。
本发明所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机， 其特征还在于，
所述的主动力再生风力系统是由两组以上的由多个高压风机通过风道 与风轮连接组成的多级再生风力装置。
所述的恒速动力再生风力系统是由单个高压风机通过风道与风轮连接 生成的单级再生风力装置
所述的多级再生风力装置的高压风机各输出端口与风轮连接的风道成 等角度切线设置。
所述的单级再生风力装置的高压风机输出端口与风轮连接的风道成切 线设置。
所述的磁悬浮驱动器由上下两组、内外层磁悬浮驱动轮盘组成，内外层 磁悬浮驱动轮盘之间的平面上均匀设置一层正负极交错并相间排列的稀土 永磁磁铁，所述的磁悬浮驱动器内层磁悬浮驱动轮盘分别装在风轮轴套两 端，与风轮固定连接，两外侧的磁悬浮驱动轮盘套装在动力输出主轴上并通 过传动键驱动动力输出主轴转动。
所述的两层磁悬浮驱动轮盘平面上均匀设置一层稀土永磁磁铁不少于 两圈以上。
所述的变频调速系统与主动力再生风力系统、恒速动力再生风力系统的高压风机电路连接，通过变频调正高压风机转速。
所述的变频调速系统还与磁悬浮驱动器设有的速度传感器连接。 所述的筒壳上设有高压风机与风道固定连接的安装接口，高压风机的安 装部位还设有网状通风孔。
本发明提供的一种用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力 机，采用高压风机作为源动力，在动力输出主轴上设置安装了主动力再生风 力系统和恒速动力再生风力系统，用它产生的再生风力驱动风轮运转，使其 带动发电机转子运转发电，由于在发电机风轮上还设置安装磁悬浮驱动系 统，磁悬浮驱动器内外层磁悬浮驱动轮盘之间平面上均匀设置的稀土永磁磁 铁由于正负极交错并相间排列因而产生排斥，将两内层磁悬浮驱动轮盘之间 固定的快速转动的风轮和各再生风力驱动装置处于磁悬浮状态，由于内层磁 悬浮驱动轮盘的旋转，磁悬浮驱动器外层磁悬浮驱动轮盘在磁铁相互间产生 的磁切割力和磁偶合力矩的作用下使输出轴的转动力矩也得到了激增，转速 也大大提高，提高设备运转消耗和摩擦阻力陡降，由于它们的转动力矩的合 力产生了激变，形成高转速和大转动力矩，可以使动力输出主轴产生出可达 兆瓦(MW)级大功率发电机使用的动力源，提供给发电机发电使用。其变 频调速系统确保了风力发电设备运转稳定，解决了少风和无风地区采用风力 发电存在的风能问题。
图1是用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机结构示意
图2是用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机结构示意
图；图3a和图3b是本发明多级再生风力装置结构示意图4a和图4b是本发明单级再生风力装置结构示意图 图5是本发明磁悬浮驱动器机构示意图。
图中，l.筒壳，2.动力输出轴，3.主动力再生风力系统，4.恒动力再生风 力系统，5.磁悬浮驱动器，6.风机，7.风道，8.风轮，9.磁悬浮驱动轮盘，10. 稀土永磁磁铁，ll.传动键，12.键槽，13.轴套，14.轴向定位盘，15.通风孔， 16.支脚。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。 一种用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机，如图1和 2所示，包括风轮动力机筒壳l，在筒壳1中，装有一套由设置安装在动力 输出主轴2上的主动力再生风力系统3、恒速动力再生风力系统4、磁悬浮 驱动器5和变频调速系统共同组成风轮动力机，风轮动力机的动力输出主轴 2与发电机转子连接；如图3a和图3b所示，主动力再生风力系统3是由两 组以上的由多个高压风机6通过风道7与风轮8连接组成的多级再生风力装 置。如图4a和图4b所示，恒速动力再生风力系统4是由单个高压风机6通 过风道7与风轮8连接生成的单级再生风力装置，单级再生风力装置的高压 风机6输出端口与风轮8连接的风道7成切线设置，由于这些高压风机6输 出端口与风轮8连接的风道7都是成切线设置。当高压风机6通电运转后产 生的强风通过风道7吹向风轮8的叶片，叶片受风力推动形成的转动力矩使 风轮8旋转起来。
如图5所示，本发明的磁悬浮驱动器5由上下两组、内外层磁悬浮驱动 轮盘9组成，内外层磁悬浮驱动轮盘9之间的平面上均匀设置一层正负极交错并相间排列的稀土永磁磁铁10，磁悬浮驱动器5内层磁悬浮驱动轮盘9
分别装在风轮8轴套两端，与风轮8固定连接，两外侧的磁悬浮驱动轮盘9
套装在动力输出主轴2上并通过传动键11驱动动力输出主轴2转动；为了
保证磁悬浮驱动器5具有足够的磁悬力，所述的两层磁悬浮驱动轮盘9平面 上均匀设置一层稀土永磁磁铁IO不少于两圈以上。
在风轮8的两端装有磁悬浮驱动器5，由于磁悬浮原理，磁悬浮驱动器 5内外层磁悬浮驱动轮盘9之间平面上均匀设置的稀土永磁磁铁11，由于正 负极交错并相间排列因而产生排斥，将两内层磁悬浮驱动轮盘9之间的快速 转动风轮8和与其固定连接的各再生风力驱动装置处于磁悬浮状态，使再生 风力驱动装置消除了重力。由于内层磁悬浮驱动轮盘9的旋转，磁悬浮驱动 器5外层磁悬浮驱动轮盘9在磁铁相互间产生的磁切割力和磁偶合力矩的作 用下使动力输出轴2的转动力矩也得到了激增，转速也大大提高，套装在动 力输出主轴2上的两外侧磁悬浮驱动轮盘9通过传动键11带动动力输出主 轴2转动，并通过下面连接的限速连接器驱动第四节安装的发电机2运转。
由于在动力输出主轴2分别设置安装有多组安装了磁悬浮驱动器5主动 力再生风力系统3和恒速动力再生风力系统4，因此它们的转动力矩的合力 产生了激变，形成高转速和大转动力矩，可以使动力输出主轴2产生出大功 率发电机使用的动力源，提供给发电机发电使用。
本发明设有的变频调速系统与主动力再生风力系统3、恒速动力再生风 力系统4的高压风机6电路连接，通过变频调正高压风机6转速。变频调速 系统还与磁悬浮驱动器5设有的速度传感器连接。由于多组主动力再生风力 系统3和恒速动力再生风力系统4在运转起来后风轮8的转速总会有差异， 主动力再生风力系统3是由两组以上的由多个高压风机6通过风道7与风轮8连接组成的多级再生风力装置，尽管多级再生风力装置的各输出端口与风
轮8连接的风道7成等角度切线设置，但是并不能确保各风道7高压风机6 吹入的强风产生的转动力矩都经过轴心，因此就会使动力输出主轴2产生振 动，稳定性不好，所以在主动力再生风力系统3上端和下端还设置了由单级 再生风力装置组成的恒速动力再生风力系统4，起到了稳定作用。变频调速 系统还与每个磁悬浮驱动器5设有的速度传感器连接，当每组磁悬浮驱动器 5两端外层的磁悬浮驱动轮盘9转速出现差异时，通过变频调速系统提高或 降低相关高压风机6的电流，调整转速保持恒定。
在用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机的筒壳上设有 高压风机6与风道7固定连接的安装接口，方便了安装和高压风机6的维护 保养，安高压风机6的装部位还设有网状通风孔可使各再生风力系统3由风 轮8排出气流通畅，阻力减弱。
上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权 利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修 饰，均应包括在本发明申请专利范围内。
权利要求
1、一种用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机，包括风轮动力机筒壳(1)，其特征在于，在筒壳(1)中，装有一套由设置安装在动力输出主轴(2)上的主动力再生风力系统(3)、恒速动力再生风力系统(4)、磁悬浮驱动器(5)和变频调速系统共同组成风轮动力机，风轮动力机的动力输出主轴(2)与发电机转子连接。
2 、根据权利要求1所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级 风轮动力机，其特征在于，所述的主动力再生风力系统(3)是由两组以上 的由多个高压风机(6)通过风道(7)与风轮(8)连接组成的多级再生风 力装置。
3、根据权利要求1所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级 风轮动力机，其特征在于，所述的恒速动力再生风力系统(4)是由单个高 压风机(6)通过风道(7)与风轮(8)连接生成的单级再生风力装置。
4 、根据权利要求1和2所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(M W ) 级风轮动力机，其特征在于，所述的多级再生风力装置的高压风机(6)各 输出端口与风轮(8 )连接的风道(7)成等角度切线设置。
5 、根据权利要求1和3所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW) 级风轮动力机，其特征在于，所述的单级再生风力装置的高压风机输出端口 与风轮(8 )连接的风道(7)成切线设置。
6、根据权利要求1所述的利用自然风暨可再生风驱动的风力发电机， 其特征在于，所述的磁悬浮驱动器(5)由上下两组、内外层磁悬浮驱动轮 盘(9)组成，内外层磁悬浮驱动轮盘(9)之间的平面上均匀设置一层正负极交错并相间排列的稀土永磁磁铁(10)，所述的磁悬浮驱动器(5)内层磁悬浮驱动轮盘(9)分别装在风轮(8)轴套两端，与风轮(8)固定连接， 两外侧的磁悬浮驱动轮盘(9)套装在动力输出主轴(2)上并通过传动键(11) 驱动动力输出主轴(2)转动。
7、 根据权利要求1和6所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW) 级风轮动力机，其特征在于，所述的两层磁悬浮驱动轮盘(9)平面上均匀 设置一层稀土永磁磁铁(10)不少于两圈以上。
8、 根据权利要求1所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级 风轮动力机，其特征在于，所述的变频调速系统与主动力再生风力系统(3)、 恒速动力再生风力系统(4)的高压风机(6)电路连接，通过变频调正高压 风机(6)转速。
9、 根据权利要求1和6所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW) 级风轮动力机，其特征在于，所述的变频调速系统还与磁悬浮驱动器(5) 设有的速度传感器连接。
10、 根据权利要求l所述的用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级 风轮动力机，其特征在于，所述的筒壳上设有高压风机(6)与风道(7)固 定连接的安装接口，高压风机(6)的安装部位还设有网状通风孔。
全文摘要
本发明提供的一种用空气动力再生风力发电的兆瓦(MW)级风轮动力机，采用高压风机作为源动力，在动力输出主轴上设置安装了主动力再生风力系统和恒速动力再生风力系统，用它产生的再生风力驱动风轮运转使其带动发电机转子运转发电，由于在发电机风轮上设置安装的磁悬浮驱动系统，转动的磁悬浮驱器两层轮盘上磁铁相互间产生的磁切割力和磁偶合力矩的作用使输出轴转动力矩的合力产生了激变，形成高转速和大转动力矩，使动力输出主轴产生出大功率发电机使用的动力源，提供给发电机发电使用，通过变频调正电流来实现调整高压风机转速及风力的大小，均衡各系统的转动力矩和转速的一致性，保持发电机稳定运行，少风和无风地区风力发电的问题得到了解决。
文档编号F03D9/00GK101614191SQ20091014779
公开日2009年12月30日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者许纯权 申请人:东莞市金鑫智能机械设备有限公司