一种宽频率范围的风力发电机组的制作方法

1.本发明涉及“一种宽频率范围的风力发电机组”领域，是将现有风力发电机组输出频率变革为宽频率范围，让同等功率下风力发电机组的体积、成本和重量均减小50％，适用于田园建设风力发电和新型储能与分布式消纳。


背景技术：

2.现有的风力发电机组由于依赖公共电网并网发电的原因，其输出频率仅限于50hz，其缺点是：不仅体积大、笨重、机械结构复杂及成本高，而且其并网消纳方式会加大公共电网谐波的治理难度。


技术实现要素：

3.为了克服上述缺陷，本发明提供“一种宽频率范围的风力发电机组”。其中，将现有风力发电机组输出频率变革为宽频率范围，在同等功率下的体积和重量及成本均减少50％，风力发电消纳为储能和智能微电网的分布式消纳方式，适用于普通山区、田园建设风力发电电场，提高公共电网的输配电安全等级和新能源的消纳比例。
4.一种宽频率范围的风力发电机组，其特征在于：发电机冷却出风口、宽频率范围永磁发电机与发电机冷却风机、万向连轴器、低速比增速齿轮箱、离合与制动器、风轮轴承组件座连接，均安装在一种宽频率范围的风力发电机组机壳中，其中，风轮轴承组件座与风轮叶片连接，组成以风能为动力的一种宽频率范围的风力发电机组。
5.所述宽频率范围永磁发电机与发电机输电电缆、智能真空断路器、真空断路器驱动电机、发电机电流监测传感器、电源升压变压器、二次双绕组电压互感器、电源输出切换电磁开关连接，由电源输出切换电磁开关切换与双绕组换流储能变压器、肖特基双极性变流模块连接，自双极性充电电源端接入充电适配器，包括电源输出切换电磁开关切换与用户电源送出端口连接，输出宽频率范围永磁发电机之宽频率范围的电源。
6.风向监测传感器安装在一种宽频率范围的风力发电机组机壳的上部，包括发电机温度监测传感器安装在宽频率范围永磁发电机中，润滑油检测传感器安装在低速比增速齿轮箱的下部，制动器温度检测传感器安装在离合与制动器的侧面，风轮轴承温度传感器安装在风轮轴承组件座中，电源升压变压器温度传感器安装在电源升压变压器中，还包括二次双绕组电压互感器与肖特基变流模块连接，组成监测、发送各部件工作状态的相关信息。
7.mcm处理器组件、互联通信总线与plc驱动控制器连接，包括mcm处理器组件与发电机温度监测传感器连接，作用于监测宽频率范围永磁发电机的工作温度，启动和关闭发电机冷却风机；还包括mcm处理器组件与润滑油检测传感器、制动器温度检测传感器、风轮轴承温度传感器、发电机电流监测传感器、电源升压变压器温度传感器、肖特基变流模块、操作按钮、功能与数据显示屏、智能电网互联通信端口、风向监测传感器连接；其中，润滑油检测传感器监测低速比增速齿轮箱的润滑油位，制动器温度检测传感器监测离合与制动器的工作温度，风轮轴承温度传感器监测风轮轴承组件座的工作温度，发电机电流监测传感器
监测宽频率范围永磁发电机的输出电流，电源升压变压器温度传感器监测电源升压变压器的工作温度；二次双绕组电压互感器与肖特基变流模块、mcm处理器组件连接，作为实时监测宽频率范围永磁发电机的输出电压；操作按钮为设置mcm处理器组件的运行数据，功能与数据显示屏为显示功能和数据，智能电网互联通信端口为互链智能电网并传送相关信息；风向监测传感器与一种宽频率范围的风力发电机组机壳连接，监测风轮叶片的风向，同时由发电机组偏航校正驱动机构实时调整方向。
8.所述plc驱动控制器与离合与制动器、真空断路器驱动电机、电源输出切换电磁开关、紧急停止开关、发电机组偏航校正驱动机构连接，作用于实时驱动相关执行部件，其中紧急停止开关为紧急关闭宽频率范围永磁发电机之发电机组。
9.一种宽频率范围的风力发电机组，其有益效果是：其发电电源宽频率范围，重量轻、体积小、成本低，适应大型储能、智能微电网的分布式消纳，提高公共电网的输配电安全等级和新能源消纳比例。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
11.图1是一种宽频率范围的风力发电机组电原理与结构图。
12.附图中1.发电机冷却出风口。2.宽频率范围永磁发电机。3.发电机温度监测传感器。4.发电机冷却风机。5.万向连轴器。6.润滑油检测传感器。7.低速比增速齿轮箱。8.制动器温度检测传感器。9.离合与制动器。10.风轮轴承温度传感器。11.风轮轴承组件座。12.风轮叶片。13.发电机输电电缆。14.智能真空断路器。15.真空断路器驱动电机。16.发电机电流监测传感器。17.电源升压变压器。18.电源升压变压器温度传感器。19.二次双绕组电压互感器。20.肖特基变流模块。21.电源输出切换电磁开关。22.双绕组换流储能变压器。23.肖特基双极性变流模块。24.双极性充电电源端。25.plc驱动控制器。26.紧急停止开关。27.mcm处理器组件。28.互联通信总线。29.k1、k2、k3、k4操作按钮。30.功能与数据显示屏。31.智能电网互联通信端口。32.风向监测传感器。33.用户电源送出端口。34.发电机组偏航校正驱动机构。35.一种宽频率范围的风力发电机组机壳。
具体实施方式
13.附图中 发电机冷却出风口1、宽频率范围永磁发电机2与发电机冷却风机4、万向连轴器5、低速比增速齿轮箱7、离合与制动器9、风轮轴承组件座11连接，均安装在一种宽频率范围的风力发电机组机壳35中，其中风轮轴承组件座11与风轮叶片12连接，组成以风能为动力的一种宽频率范围的风力发电机组；所述宽频率范围永磁发电机2与发电机输电电缆13、智能真空断路器14、真空断路器驱动电机15、发电机电流监测传感器16、电源升压变压器17、二次双绕组电压互感器19、电源输出切换电磁开关21连接，由电源输出切换电磁开关21切换与双绕组换流储能变压器22、肖特基双极性变流模块23连接，自双极性充电电源端24接入充电适配器，包括电源输出切换电磁开关21切换与用户电源送出端口33连接，输出宽频率范围永磁发电机2之宽频率范围的电源。
14.附图中 风向监测传感器32安装在一种宽频率范围的风力发电机组机壳35的上部，包括发电机温度监测传感器3安装在宽频率范围永磁发电机2中，润滑油检测传感器6安
装在低速比增速齿轮箱7的下部，制动器温度检测传感器8安装在离合与制动器9的侧面，风轮轴承温度传感器10安装在风轮轴承组件座11中，电源升压变压器温度传感器18安装在电源升压变压器17中，还包括二次双绕组电压互感器19与肖特基变流模块20连接，组成监测、发送各部件工作状态的相关信息。
15.附图中 mcm处理器组件27、互联通信总线28与plc驱动控制器25连接，包括mcm处理器组件27与发电机温度监测传感器3连接，作用于监测宽频率范围永磁发电机2的工作温度，启动和关闭发电机冷却风机4；还包括mcm处理器组件27与润滑油检测传感器6、制动器温度检测传感器8、风轮轴承温度传感器10、发电机电流监测传感器16、电源升压变压器温度传感器18、肖特基变流模块20、k1、k2、k3、k4操作按钮29、功能与数据显示屏30、智能电网互联通信端口31、风向监测传感器32连接；其中，润滑油检测传感器6监测低速比增速齿轮箱7的润滑油位，制动器温度检测传感器8监测离合与制动器9的工作温度，风轮轴承温度传感器10监测风轮轴承组件座11的工作温度，发电机电流监测传感器16监测宽频率范围永磁发电机2的输出电流，电源升压变压器温度传感器18监测电源升压变压器17的工作温度；二次双绕组电压互感器19与肖特基变流模块20、mcm处理器组件27连接，作为实时监测宽频率范围永磁发电机2的输出电压；k1、k2、k3、k4操作按钮29为设置mcm处理器组件27的运行数据，功能与数据显示屏30为显示功能和数据，智能电网互联通信端口31为互链智能电网并传送相关信息；风向监测传感器32与一种宽频率范围的风力发电机组机壳35连接，监测风轮叶片12的风向，同时由发电机组偏航校正驱动机构34实时调整方向；所述plc驱动控制器25与离合与制动器9、真空断路器驱动电机15、电源输出切换电磁开关21、紧急停止开关26、发电机组偏航校正驱动机构34连接，作用于实时驱动相关执行部件，其中紧急停止开关26为紧急关闭宽频率范围永磁发电机2之发电机组。