本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电设备。
背景技术：
近年来，为了达到节能减碳与能源自主的目标，可再生能源的运用已成为备受关注的焦点，而风力发电也是其中之一。以风力资源的含量进行比较，海上风力资源较丰富，反之陆域风力资源较少，且使用限制条件较多，因此许多拥有海岸线的工业化国家已大力投入离岸风能的开发，除了在离岸建造大型风力发电机之外，也持续针对大型风力发电机进行改良研究。
大型风力发电机的运转有两种主要的控制手段，分别为调整发电机的转速以及调整叶片角度。前者用以在额定风速以下对风能进行最佳功率追踪，后者用以在额定风速以上对风能进行功率限制。另外，叶片角度的调节方式包括被动失速、主动失速以及变桨调节等方式，其中变桨调节的控制方式可依据风速来调整叶片桨距，且搭配变速发电机所组合而成的风力控制系统具有最高的可控性，因此已普遍应用在大型风力发电机中，而此类风力发电机又可称为可变速可变桨距风力发电机。
目前，风电机组自动变桨系统大体可分为三种，即液压变桨系统、电动变桨系统和离心式被动变桨系统，其中液压变桨系统因其易漏油，控制器昂贵，液压油受温度影响大，需要定期换油和过滤器等诸多缺陷，目前市场中已经很少使用，电动变桨系统与液压变桨系统相比具有一定优点，目前占据主要市场，但因其造价太高，过于复杂，对元器件要求极为苛刻，而且怕雷电，需要经常维护等，所以它也不是完美的方案，之所以占据主要市场也是风电行业无奈之举，而离心式被动变桨系统因其自身构造原因，只能用在中小型风电机中，且表现不太理想。
鉴于此，提出一种风力发电设备本发明所要研究的课题。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种风力发电设备，旨在提高风力发电机的风能转换效率，解决现有技术的风能转换率低、可靠性差等等问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种风力发电设备，包括至少一风力发电机、一负载模块、一控制器模块、一能量转换模块、一刹车模块以及一判定模块；
所述风力发电机包括一风轮和一发电机，所述发电机通过风轮驱动，所述风轮受外部自然风力的推动，以驱动发电机运转而产生机械能；所述负载模块与控制器模块连接；所述控制器模块包括正常运行控制模块、阵风控制模块、最佳运行控制模块、以及安全保护控制模块，所述控制器模块根据风力发电机的转速、输出功率、提取电流、以及自然风力的强度决定风力发电机的工作模式以及根据判定模块判定的结果控制刹车模块给风力发电机刹车；所述能量转换模块用于将产生的机械能转换成电能；
所述刹车模块与风力发电机和控制器模块连接，用以接收该控制器模块所分配的电能，以调节该风力发电机传送给该负载模块的电能；所述判定模块根据电力输出参数的大小触发刹车模块对风力发电机执行刹车动作以及释放刹车动作，所述输出参数包括风力发电机的工作电流和工作电压；当且仅当风力发电机的工作电压大于一临界电压，并且风力发电机的工作电流大于一临界电流时，则发送触发刹车信号给控制器模块，控制器模块在接收到该刹车信号后发送指令给刹车模块以控制刹车模块刹车。
作为本发明的进一步改进，所述风轮采用涡轮式叶轮或者双螺旋式叶轮。
作为本发明的进一步改进，所述风力发电机为水平轴式风力发电机。
作为本发明的进一步改进，所述风力发电设备还包括一转速感测模块，设置于风轮中，用以感测该风轮的转速。
作为本发明的进一步改进，所述转速感测模块还包括一转角感测器，该转角感测器包括一编码器。
作为本发明的进一步改进，所述发电机包括一交流发电器和一直流发电器，所述直流发电器与交流发电器同轴设置；所述交流发电器发出的交流电输送至电网，所述直流发电器发出的直流电中至少一部分直流电转换为交流电并输送至所述电网。
作为本发明的进一步改进，所述直流发电器采用直流电励磁或者采用永磁体与直流电励磁的混合励磁；所述交流发电器采用永磁同步交流发电器。
作为本发明的进一步改进，所述风力发电机还包括一叶轮角度调整驱动模块，与所述控制器模块连接，用于调整叶轮角度。
作为本发明的进一步改进，所述风力发电机还包括一塔架、一导风罩以及一盖体，所述塔架设在导风罩的中空部内，所述盖体盖合在导风罩的顶部，所述盖体外部还设有一测风仪，用于测量外部自然风力。
作为本发明的进一步改进，所述导风罩以及盖体上均开设有导风槽，导风槽由多段导风片构成，且每个导风片与其相邻的导风片相比导风槽的转角角度大于或等于10度且小于或等于45度。
本发明工作原理以及效果如下：
本发明涉及一种风力发电设备，包括风力发电机、负载模块、控制器模块、能量转换模块、刹车模块及判定模块；风力发电机包括风轮和发电机，负载模块与控制器模块连接，控制器模块根据风力发电机的转速、输出功率、提取电流、以及自然风力的强度决定风力发电机的工作模式以及根据判定模块判定的结果控制刹车模块给风力发电机刹车；能量转换模块用于将产生的机械能转换成电能；刹车模块与风力发电机和控制器模块连接；判定模块根据电力输出参数的大小触发刹车模块对风力发电机执行刹车动作以及释放刹车动作；当且仅当风力发电机的工作电压大于一临界电压，并且风力发电机的工作电流大于一临界电流时，则触发刹车信号以控制刹车模块刹车。本发明结构简单，使用安全，维护方便，性能安全可靠，并且通过导风槽的特殊布置，最大程度地将风能转换成电能。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
附图1为本发明实施例的原理结构示意图。
具体实施方式
下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例：一种风力发电设备
参见附图1，所述风力发电设备包括一风力发电机1、一负载模块2、一控制器模块3、一能量转换模块4、一刹车模块5以及一判定模块6。
其中，所述风力发电机1包括一风轮10和一发电机11，所述发电机1通过风轮10驱动，所述风轮10受外部自然风力的推动，以驱动发电机11运转而产生机械能；所述负载模块2与控制器模块3连接；所述控制器模块3包括正常运行控制模块、阵风控制模块、最佳运行控制模块、以及安全保护控制模块，所述控制器模块3根据风力发电机1的转速、输出功率、提取电流、以及自然风力的强度决定风力发电机1的工作模式以及根据判定模块6判定的结果控制刹车模块5给风力发电机1刹车；所述能量转换模块4用于将产生的机械能转换成电能。
所述刹车模块5与风力发电机1和控制器模块3连接，用以接收该控制器模块3所分配的电能，以调节该风力发电机1传送给该负载模块2的电能；所述判定模块6根据电力输出参数的大小触发刹车模块5对风力发电机1执行刹车动作以及释放刹车动作，所述输出参数包括风力发电机的工作电流和工作电压；当且仅当风力发电机的工作电压大于一临界电压，并且风力发电机的工作电流大于一临界电流时，则发送触发刹车信号给控制器模块3，控制器模块3在接收到该刹车信号后发送指令给刹车模块5以控制刹车模块5刹车。
进一步地，所述风轮10采用涡轮式叶轮或者双螺旋式叶轮。
进一步地，所述风力发电机1为水平轴式风力发电机。
进一步地，所述风力发电设备还包括一转速感测模块，设置于风轮10中，用以感测该风轮10的转速，转速感测模块还包括一转角感测器，该转角感测器包括一编码器。
进一步地，所述发电机11包括一交流发电器和一直流发电器，所述直流发电器与交流发电器同轴设置；所述交流发电器发出的交流电输送至电网，所述直流发电器发出的直流电中至少一部分直流电转换为交流电并输送至电网；所述直流发电器采用直流电励磁或者采用永磁体与直流电励磁的混合励磁；所述交流发电器采用永磁同步交流发电器。
进一步地，所述风力发电机1还包括一叶轮角度调整驱动模块，与控制器模块3连接，用于调整叶轮10角度。
进一步地，所述风力发电机1还包括一塔架、一导风罩以及一盖体，所述塔架设在导风罩的中空部内，所述盖体盖合在导风罩的顶部，所述盖体外部还设有一测风仪，用于测量外部自然风力。
进一步地，所述导风罩以及盖体上均开设有导风槽，导风槽由多段导风片构成，且每个导风片与其相邻的导风片相比导风槽的转角角度大于或等于10度且小于或等于45度。并且通过导风槽及导风槽中导风片的特殊布置，最大程度地将风能转换成电能。
本发明涉及一种风力发电设备，包括风力发电机1、负载模块2、控制器模块3、能量转换模块4、刹车模块5及判定模块6；风力发电机1包括风轮10和发电机11，负载模块2与控制器模块3连接，控制器模块3根据风力发电机1的转速、输出功率、提取电流、以及自然风力的强度决定风力发电机的工作模式以及根据判定模块6判定的结果控制刹车模块5给风力发电机1刹车；能量转换模块4用于将产生的机械能转换成电能；刹车模块5与风力发电机1和控制器模块3连接；判定模块6根据电力输出参数的大小触发刹车模块5对风力发电机1执行刹车动作以及释放刹车动作；当且仅当风力发电机1的工作电压大于一临界电压，并且风力发电机1的工作电流大于一临界电流时，则触发刹车信号以控制刹车模块5刹车。本发明结构简单，使用安全，维护方便，性能安全可靠，并且通过导风槽的特殊布置，最大程度地将风能转换成电能，同时不占用空间。
需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。