CN111207039A - 一种纯方波永磁集风式风力发电系统 - Google Patents

一种纯方波永磁集风式风力发电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111207039A
CN111207039A CN202010113028.1A CN202010113028A CN111207039A CN 111207039 A CN111207039 A CN 111207039A CN 202010113028 A CN202010113028 A CN 202010113028A CN 111207039 A CN111207039 A CN 111207039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind
impeller
permanent magnet
power generation
square wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010113028.1A
Other languages
English (en)
Inventor
朴俊民
鲍志民
边春元
朱建勇
陈星谏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENYANG PERMANENT MAGNET MOTOR MANUFACTURING CO LTD
Original Assignee
SHENYANG PERMANENT MAGNET MOTOR MANUFACTURING CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENYANG PERMANENT MAGNET MOTOR MANUFACTURING CO LTD filed Critical SHENYANG PERMANENT MAGNET MOTOR MANUFACTURING CO LTD
Priority to CN202010113028.1A priority Critical patent/CN111207039A/zh
Publication of CN111207039A publication Critical patent/CN111207039A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/15—Special adaptation of control arrangements for generators for wind-driven turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种纯方波永磁集风式风力发电系统，涉及一种风力发电系统，所述系统包括纯方波永磁发电机、背靠背双PWM变流器；系统运行方式包括电机定子绕组经过四象限变流器和电网能量双向流动，机侧变流器对永磁发电机的转速及功率进行控制，网侧变流器对直流母线进行稳压控制以及控制网侧功率因数，调制方式为整流升压比呈10倍以上的控制器；发电机风力机桨叶与法兰盘连接组成叶轮，叶轮放置在集风罩内；本发明实现了10倍以上的升压比，系统发电效率超过0.63，本发明系统更充分的利用了风能，扩宽了风电系统运行的风速范围。

Description

一种纯方波永磁集风式风力发电系统
技术领域
本发明涉及一种风力发电系统，特别是涉及一种纯方波永磁集风式风力发电系统。
背景技术
随着化石能源与环境问题的日益紧张，风能作为清洁可再生能源，其占可再生能源的比重越来越大。积极利用风能有助于多元能源供给发展，提高我国能源安全保障水平。水平轴风力机是风力机典型的结构型式，随着设计水平的不断提高，水平轴风力机的气动效率已经达到很高的水平，若想突破现有风力机的气动效率的贝茨极限，必须探索新风力机结构型式。
根据风力机空气动力学可知，风力机的气动功率与来流风速的立方成正比，利用流动控制的方法提高风力机的迎风速度是提高风力机气动功率的有效方法。因此，将水平轴风力机叶片置于环向集风罩，组合成集风式水平轴风力机，利用集风罩的集风增速效果，能够显著提高水平轴风力机的气动功率。在相同的功率输出条件下，相对于无集风罩的常规水平轴风力机，集风式水平轴风力机叶片的长度能够减小约1/3，更短的叶片长度有助于叶片的结构设计和风力机的安全运行。另外，集风式水平轴风力机的启动风速更低，拓宽了风力机风速适用范围，具有较高的经济效益和社会效益。
永磁发电机采取不同的磁路结构和电枢绕组形式,可以得到两种不同的反电势波形:梯形波和正弦波。其驱动方式按驱动电流的波形也有两种:方波驱动和正弦波驱动。永磁风力发电系统的升压比一般在2倍左右。水平轴发电机一般需要偏航器来跟踪风向，是一个故障频发的零部件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纯方波永磁集风式风力发电系统，该系统采用纯方波永磁发电机及控制器，实现了十倍以上的升压比，四倍以上过载能力，85%的高效区工作范围；设置集风罩，利用集风增速原理，提高风力机的气动功率，同等扫风面积，功率提高约三倍；利用风阻实现自动追风，取消偏航器，减少故障率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种纯方波永磁集风式风力发电系统，所述系统包括纯方波永磁发电机、背靠背双PWM变流器；系统运行方式包括电机定子绕组经过四象限变流器和电网能量双向流动，机侧变流器对永磁发电机的转速及功率进行控制，网侧变流器对直流母线进行稳压控制以及控制网侧功率因数，调制方式为整流升压比呈10倍以上的控制器；风力机桨叶与法兰盘连接组成叶轮，叶轮放置在集风罩内；叶轮与发电机通过传动轴轴向固联，发电机接入整流控制器，整流控制器外接储能电池或电驱负载；发电机集风罩的设计根据叶轮旋转半径R 0 确定集风罩进口圆形横截面、最小圆形横截面和出口圆形横截面的半径R 1 、R 2 和R 3 以及轴向长度L、刚性立边高度H 1 和柔性立边高度H 2 ；其中，R 1 =1.1R 0 ~1.2R 0 、R 2 =1.01R 0 ~1.02R 0 、R 2 =1.15R 0 ~1.18R 0 ，L=0.5R 0 ~0.7R 0 ，H 1 =0.12R 0 ~0.36R 0 ，H 2 =0~0.3R 0 。
所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，所述桨叶的旋转轴线与集风罩的轴线重合，并且叶轮旋转轴心与集风罩最小圆形横截面的圆心重合。
所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，所述叶轮桨叶数量为1~99个；桨叶安装角为0°~90°。
所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，所述叶轮桨叶以旋转中心为起点，叶根位于径向10%~15%叶轮旋转半径处，并且与法兰盘连接组成叶轮。
所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，所述叶轮桨叶以旋转中心为起点，沿径向叶根至15%叶轮旋转半径范围内选用S823翼型，沿径向15%~100%叶轮旋转半径范围内选用S822翼型。
所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，所述集风罩的设计根据半径R 1 、R 2 和R 3 以及轴向长度L、刚性立边高度H 1 和柔性立边高度H 2 确定集风罩型线的三个坐标点A(-0.474L, R 1 )、B(0, R 2 )和C (0.526L, R 3 )，集风罩的立边与集风罩的出口截面共面，刚性立边与柔性立边共线连接。
所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，所述集风罩立边三点坐标分别为C(0.526L, R 3 )、D (0.526L, R 3 +H 1 )和E (0.526L, R 3 +H 1 +H 2 )；过A、B、C三点做圆弧，然后连接C、D和E三点得到集风罩的二维型线，然后将型线沿着风力机旋转轴旋转360°得到集风罩的三维气动外形。
本发明的有益效果：
1.永磁发电机采取不同的磁路结构和电枢绕组形式,可以得到两种不同的反电势波形:梯形波和正弦波，其驱动方式按驱动电流的波形也有两种:方波驱动和正弦波驱动；本发明采用了纯方波永磁发电机具有效率更高、能量密度更大、过载倍数更高、高效区范围更宽等优点，提高风能利用率和发电量。
2.永磁风力发电系统的升压比一般在2倍左右，本发明采用了纯方波永磁发电机及智能控制器，能够实现10倍以上的升压比，使系统更充分的利用风能，扩宽了风电系统运行风速范围。
3.水平轴风力发电机一般需要偏航器来跟踪风向，是一个故障频发的零部件。本发明采用集风罩，利用风阻实现自动追风，取消偏航器，减少故障率。
4.本发明利用集风罩的的集风效果，风力机的叶轮风能利用效率超过0.7，取消偏航器，此外具备低风速自启动性能。
5.纯方波永磁发电机在额定点的效率最高可达0.975，控制器效率大于0.98，从而使得本发明发电系统的发电效率大于0.63。
附图说明
图1为本发明风力机发电装置结构示意图；
图2为本发明风力发电装置叶片部件示意图；
图3为本发明风力机发电装置集风罩部件示意图。
图中：1—集风罩，2—法兰盘，3—叶片，4—传动轴，5—发电机，6—轮毂，7—控制器，8—S823翼型，9—S822翼型。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
本发明风力机桨叶与法兰盘连接组成叶轮，叶轮放置在集风罩内，叶轮的旋转轴线与集风罩的轴线重合，并且叶轮旋转轴心与集风罩最小圆形横截面的圆心重合。为了提高发电系统的整体效率，发电机选用高效率纯方波永磁发电机和控制器。叶轮与发电机通过传动轴轴向固连，发电机接入控制器，控制器外接储能电池或电驱负载。
系统桨叶的数量为1~99个。
系统桨叶的安装角为0°~90°。
系统桨叶，以旋转中心为起点，叶根位于径向10%~15%叶轮旋转半径处，并且与法兰盘连接组成叶轮。
系统桨叶，以旋转中心为起点，沿径向叶根至15%叶轮旋转半径范围内选用S823翼型，沿径向15%~100%叶轮旋转半径范围内选用S822翼型。
系统集风罩根据叶轮旋转半径R 0 确定集风罩进口圆形横截面、最小圆形横截面和出口圆形横截面的半径R 1 、R 2 和R 3 以及轴向长度L、刚性立边高度H 1 和柔性立边高度H 2 ，其中，R 1 =1.1R 0 ~1.2R 0 、R 2 =1.01R 0 ~1.02R 0 、R 2 =1.15R 0 ~1.18R 0 ，L=0.5R 0 ~0.7R 0 ，H 1 =0.12R 0 ~0.36R 0 ，H 2 =0~0.3R 0 。根据半径R 1 、R 2 和R 3 以及轴向长度L、刚性立边高度H 1 和柔性立边高度H 2 确定集风罩型线的三个坐标点A(-0.474L, R 1 )、B(0, R 2 )和C (0.526L, R 3 )，集风罩的立边与集风罩的出口截面共面，刚性立边与柔性立边共线连接。集风罩立边三点坐标分别为C (0.526L, R 3 )、D (0.526L, R 3 +H 1 )和E (0.526L, R 3 +H 1 +H 2 )。过A、B、C三点做圆弧，然后连接C、D和E三点得到集风罩的二维型线，然后将型线沿着风力机旋转轴旋转360°得到集风罩的三维气动外形。
系统集风罩利用风阻的原理，能够实现自动追风，替代普通风机的偏航器部件，减少故障点；
系统发电机为转矩密度大、高效区范围宽、过载能力强的高效率纯方波永磁发电机。
系统控制器整流升压比控制策略采用PWM_OFF调制方式，与纯方波永磁发电机结合实现十倍以上的升压比。
风力机双PWM变流器风力发电系统由风力机，发电机，背靠背双PWM变流器和滤波电路组成，电机的定子绕组经过四象限变流器和电网相连，可实现能量双向流动，机侧变流器可实现对永磁发电机的转速及功率进行控制，网侧变流器可实现对直流母线进行稳压控制以及控制网侧功率因数。其结构如下图所示。同二极管不可控整流相比，机侧变流器采用PWM整流可以大大减少发电机定子电流谐波含量，从而降低了发电机的铜耗和铁耗。通过控制系统的控制，将电机发出的变频变幅值电压转化为可用的恒频电压，并达到俘获最大风能的目的。
风力机发电系统的发电效率为风力机桨叶气动效率、发电机效率以及控制器效率三者乘积。
本发明风力发电装置包括三个桨叶3与法兰盘1连接组成叶轮，叶轮旋转半径2.345m，叶轮放置在集风罩1内，叶轮的旋转轴线与集风罩1的轴线重合，并且叶轮旋转轴心与集风罩1最小圆形横截面的圆心重合。为了提高发电系统的整体效率，发电机5选用高效率纯方波永磁发电机5和控制器7。叶轮与发电机5通过传动轴4轴向固连，发电机5接入整流控制器7，整流控制器7外接储能电池或电驱负载。风力机发电系统叶片3的安装角为0°。
风力机发电系统桨叶3长度2m，以旋转中心为起点，叶根位于径向0.345m处，并且与法兰盘2连接组成叶轮。风力机发电系统叶片3，以旋转中心为起点，沿径向0.345m~0.560m范围内选用S823翼型8，沿径向0.560m~2.345m范围内选用S822翼型9。风力机发电系统的集风罩，根据叶轮旋转半径R 0 =2.345m确定集风罩进口圆形横截面、最小圆形横截面和出口圆形横截面的半径R 1 =2.66m、R 2 =2.38m和R 3 =2.74m以及轴向长度L=1.425m、刚性立边高度H 1 =0.71m和柔性立边高度H 2 =0m。根据半径R 1 、R 2 和R 3 以及轴向长度L、刚性立边高度H 1 和柔性立边高度H 2 确定集风罩型线的三个坐标点A(-0.675,2.66)、B(0,2.38)和C (0.75,2.74)，集风罩的立边与集风罩的出口截面共面，刚性立边与柔性立边共线连接。集风罩立边三点坐标分别为C (0.75,2.74)、D (0.75, 3.25)和E (0.75, 3.25)。过A、B、C三点做圆弧，然后连接C、D和E三点得到集风罩的二维型线，然后将型线沿着风力机旋转轴旋转360°得到集风罩的三维气动外形。
风力机发电系统的发电机5为转矩密度大、过载能力强以及高效率的纯方波永磁发电机5。转子磁极采用瓦型磁钢表贴形式，较大的极弧系数，经过磁路设计，可以获得梯形波的气隙磁密，定子绕组采用集中整距绕组，使其感应反电动势是梯形波。
风力机发电系统的控制器7整流升压比控制策略采用PWM_OFF调制方式，与纯方波永磁发电机结合实现了10倍以上的升压比。实际应常见的永磁风力发电系统其升压比在2倍左右，使系统更充分的利用风能，扩宽了风电系统运行风速范围。
风力机发电系统的发电效率为风力机叶片3气动效率、发电机5效率以及控制器7效率三者乘积。
本发明的纯方波永磁集风式风力发电系统在设计风速11.3m/s、设计转速226rpm时系统发电功率10kW，系统效率超过0.6。
实施例中的方案并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的范围中。

Claims (7)

1.一种纯方波永磁集风式风力发电系统，其特征在于，所述系统包括纯方波永磁发电机、背靠背双PWM变流器；系统运行方式包括电机定子绕组经过四象限变流器和电网能量双向流动，机侧变流器对永磁发电机的转速及功率进行控制，网侧变流器对直流母线进行稳压控制以及控制网侧功率因数，调制方式为整流升压比呈10倍以上的控制器；发电机风力机桨叶与法兰盘连接组成叶轮，叶轮放置在集风罩内；叶轮与发电机通过传动轴轴向固联，发电机接入整流控制器，整流控制器外接储能电池或电驱负载；发电机集风罩的设计根据叶轮旋转半径R 0 确定集风罩进口圆形横截面、最小圆形横截面和出口圆形横截面的半径R 1 、R 2 和R 3 以及轴向长度L、刚性立边高度H 1 和柔性立边高度H 2 ；其中，R 1 =1.1R 0 ~1.2R 0 、R 2 =1.01R 0 ~1.02R 0 、R 2 =1.15R 0 ~1.18R 0 ，L=0.5R 0 ~0.7R 0 ，H 1 =0.12R 0 ~0.36R 0 ，H 2 =0~0.3R 0 。
2.根据权利要求1所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，其特征在于，所述叶轮的旋转轴线与集风罩的轴线重合，并且叶轮旋转轴心与集风罩最小圆形横截面的圆心重合。
3.根据权利要求2所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，其特征在于，所述叶轮叶片数量为1~99个；叶片安装角为0°~90°。
4.根据权利要求3所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，其特征在于，所述叶轮桨叶以旋转中心为起点，叶根位于径向10%~15%叶轮旋转半径处，并且与法兰盘连接组成叶轮。
5.根据权利要求4所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，其特征在于，所述叶轮叶片以旋转中心为起点，沿径向叶根至15%叶轮旋转半径范围内选用S823翼型，沿径向15%~100%叶轮旋转半径范围内选用S822翼型。
6.根据权利要求1所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，其特征在于，所述集风罩的设计根据半径R 1 、R 2 和R 3 以及轴向长度L、刚性立边高度H 1 和柔性立边高度H 2 确定集风罩型线的三个坐标点A(-0.474L, R 1 )、B(0, R 2 )和C (0.526L, R 3 )，集风罩的立边与集风罩的出口截面共面，刚性立边与柔性立边共线连接。
7.根据权利要求6所述的一种纯方波永磁集风式风力发电系统，其特征在于，所述集风罩立边三点坐标分别为C (0.526L, R 3 )、D (0.526L, R 3 +H 1 )和E (0.526L, R 3 +H 1 +H 2 )；过A、B、C三点做圆弧，然后连接C、D和E三点得到集风罩的二维型线，然后将型线沿着风力机旋转轴旋转360°得到集风罩的三维气动外形。
CN202010113028.1A 2020-02-24 2020-02-24 一种纯方波永磁集风式风力发电系统 Pending CN111207039A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010113028.1A CN111207039A (zh) 2020-02-24 2020-02-24 一种纯方波永磁集风式风力发电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010113028.1A CN111207039A (zh) 2020-02-24 2020-02-24 一种纯方波永磁集风式风力发电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111207039A true CN111207039A (zh) 2020-05-29

Family

ID=70788502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010113028.1A Pending CN111207039A (zh) 2020-02-24 2020-02-24 一种纯方波永磁集风式风力发电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111207039A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030137149A1 (en) * 2001-10-29 2003-07-24 Northrup G. William Segmented arc generator
US20080206055A1 (en) * 2005-02-22 2008-08-28 Kristian Balschmidt Godsk Wind Turbine Blade
CN101299588A (zh) * 2008-06-27 2008-11-05 江苏火电电力设备制造有限公司 双凸极永磁风力发电机系统及其控制方法
CN201621016U (zh) * 2010-03-08 2010-11-03 江苏省电力试验研究院有限公司 低风速地区风力发电叶片
CN203257606U (zh) * 2012-10-09 2013-10-30 郁百超 微功耗同步风力发电机
CN105552966A (zh) * 2016-02-22 2016-05-04 南京相量电气有限公司 储能型直驱永磁风力发电系统
CN110714875A (zh) * 2019-09-02 2020-01-21 无锡金蝎实业股份有限公司 水平轴风力机的高效集风罩及其设计方法
CN212003431U (zh) * 2020-02-24 2020-11-24 沈阳永磁电机制造有限公司 一种纯方波永磁集风式风力发电系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030137149A1 (en) * 2001-10-29 2003-07-24 Northrup G. William Segmented arc generator
US20080206055A1 (en) * 2005-02-22 2008-08-28 Kristian Balschmidt Godsk Wind Turbine Blade
CN101299588A (zh) * 2008-06-27 2008-11-05 江苏火电电力设备制造有限公司 双凸极永磁风力发电机系统及其控制方法
CN201621016U (zh) * 2010-03-08 2010-11-03 江苏省电力试验研究院有限公司 低风速地区风力发电叶片
CN203257606U (zh) * 2012-10-09 2013-10-30 郁百超 微功耗同步风力发电机
CN105552966A (zh) * 2016-02-22 2016-05-04 南京相量电气有限公司 储能型直驱永磁风力发电系统
CN110714875A (zh) * 2019-09-02 2020-01-21 无锡金蝎实业股份有限公司 水平轴风力机的高效集风罩及其设计方法
CN212003431U (zh) * 2020-02-24 2020-11-24 沈阳永磁电机制造有限公司 一种纯方波永磁集风式风力发电系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王益全, 王凤翔: "一种新型方波永磁风力发电机", 沈阳工业大学学报, no. 01 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Power conversion and control of wind energy systems
Song et al. Implementation and control of grid connected AC-DC-AC power converter for variable speed wind energy conversion system
CN101042112B (zh) 大功率非并网风力发电机组
CN201448187U (zh) 无刷励磁同步风力发电机组
CN102044924A (zh) 内双馈风力发电机
Kortabarria et al. Power converters used in grid connected small wind turbines: Analisys of alternatives
CN212003431U (zh) 一种纯方波永磁集风式风力发电系统
CN102097826B (zh) 电励磁双凸极风力发电系统的结构与控制方法
CN201953571U (zh) 高压输电塔风力发电装置
CN201687658U (zh) 定桨距直驱风力发电装置
CN111207039A (zh) 一种纯方波永磁集风式风力发电系统
CN107476938B (zh) 一种双定子永磁风力发电系统
CN102322401A (zh) 一种新型直驱永磁风力发电机组
CN216056443U (zh) 一种风力发电防倒灌充电保护电路
CN202997896U (zh) 一种铸铝转子结构的开关磁阻电机
CN202250614U (zh) 一种新型直驱永磁风力发电机组
CN201621002U (zh) 多段组合式风叶
JP2007074783A (ja) 流体発電設備
CN209709867U (zh) 一种伞形风力机用新型永磁同步发电机
CN210622980U (zh) 一种小型微风发电机组
CN201705558U (zh) 逆向转子对输聚风发电系统
CN202187859U (zh) 与建筑一体化双组风轮驱动式垂直轴风力发电机
Kallio et al. Boost operation of three-phase half-controlled rectifier in wind power system using permanent magnet generator
CN112283014A (zh) 一种小型水力发电机
CN204493082U (zh) 一种风力发电配置系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination