本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)速系統(tǒng)，主要分為人工將尾翼偏航，尾翼的自主偏航與發(fā)電機(jī)定期反向供電以產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩三類，以此將葉輪的旋轉(zhuǎn)速度限制在一定的范圍。當(dāng)大風(fēng)到來(lái)時(shí)，人工偏航顯然不能適應(yīng)。雖然自主偏航式尾翼在一定程度下可以將葉輪旋轉(zhuǎn)速度降低，但可靠性低，且該方式影響低風(fēng)速下的葉輪所捕捉到的風(fēng)能。發(fā)電機(jī)定期反向供電以產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩，其產(chǎn)生的反向轉(zhuǎn)矩有限，同樣可靠性低。另外，前述三種方法都不能使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)葉輪在大風(fēng)情況下轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定的范圍。因此，如何保證小型風(fēng)扇在大風(fēng)到來(lái)時(shí)，系統(tǒng)能可靠地運(yùn)行，顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法及系統(tǒng)，用于在不停機(jī)的前提下，實(shí)現(xiàn)能量回收。提高了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用效率。

本發(fā)明第一個(gè)方面提供一種電渦流穩(wěn)速器，包括穩(wěn)速器主軸(a1)和穩(wěn)速器定子，所述穩(wěn)速器主軸(a1)和穩(wěn)速器定子之間設(shè)有穩(wěn)速器氣隙(a11)，所述穩(wěn)速器定子設(shè)有穩(wěn)速器定子鐵芯(a2)，所述穩(wěn)速器定子鐵芯(a2)設(shè)有兩個(gè)端環(huán)(a21)，所述的兩個(gè)端環(huán)(a21)之間設(shè)置有連接柱(a22)，所述的兩個(gè)端環(huán)(a21)和連接柱(a22)之間形成了用于設(shè)置穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)的上腔體(a24)和下腔體(a25)，所述上腔體(a24)和下腔體(a25)外還包裹有穩(wěn)速器定子絕緣架(a26)，所述定子絕緣架(a26)用于隔絕穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)與定子鐵芯(a2)并延伸至一個(gè)端環(huán)(a21)下用于形成與穩(wěn)速器主軸(a1)之間的穩(wěn)速器氣隙(a11)。

結(jié)合第一個(gè)方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述穩(wěn)速器定子的兩側(cè)分別設(shè)置有穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)，所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)安裝在穩(wěn)速器主軸(a1)上隨其同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)上分別安裝有穩(wěn)速器前葉片(a33)和穩(wěn)速器后葉片(a34)，所述穩(wěn)速器前葉片(a33)和穩(wěn)速器后葉片(a34)隨穩(wěn)速器主軸(a1)同步轉(zhuǎn)動(dòng)用于加速空氣流動(dòng)。

結(jié)合第一個(gè)方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述穩(wěn)速器主軸(a1)上還安裝有穩(wěn)速器前軸承(a41)和穩(wěn)速器后軸承(a42)，所述穩(wěn)速器前軸承(a41)和穩(wěn)速器后軸承(a42)的外圈分別安裝在穩(wěn)速器前端蓋(a43)和穩(wěn)速器后端蓋(a44)上，所述穩(wěn)速器前端蓋(a43)和穩(wěn)速器后端蓋(a44)通過(guò)連接螺栓(c)安裝在穩(wěn)速器底座(a5)上，所述定子鐵芯(a2)安裝在穩(wěn)速器底座(a5)內(nèi)。

結(jié)合第一個(gè)方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述穩(wěn)速器前軸承(a41)和穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)之間設(shè)有套設(shè)在穩(wěn)速器主軸(a1)上的穩(wěn)速器前軸承擋圈(a61)，所述穩(wěn)速器后軸承(a42)和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)之間設(shè)有套設(shè)在穩(wěn)速器主軸(a1)上的穩(wěn)速器后軸承擋圈(a62)。

結(jié)合第一個(gè)方面，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)設(shè)置有4組，每組中設(shè)有一對(duì)穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)，相鄰所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)的極性相反。

本發(fā)明第二個(gè)方面提供一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括如第一個(gè)方面或第一個(gè)方面任意一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的電渦流穩(wěn)速器和發(fā)電機(jī)，所述穩(wěn)速器主軸(a1)通過(guò)聯(lián)軸器(d)與發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)主軸(b1)相連接；

智能控制器與所述穩(wěn)速器連接；所述智能控制器與所述發(fā)電機(jī)連接。

結(jié)合第二個(gè)方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)電機(jī)還設(shè)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯(b11)和發(fā)電機(jī)定子鐵芯(b2)，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯(b11)安裝在發(fā)電機(jī)主軸(b1)上，所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯(b2)內(nèi)嵌有發(fā)電機(jī)定子線圈(b21)，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯(b11)和發(fā)電機(jī)定子鐵芯(b2)之間設(shè)置有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁瓦(b12)。

結(jié)合第二個(gè)方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)電機(jī)主軸(b1)上還安裝有發(fā)電機(jī)前軸承(b31)和發(fā)電機(jī)后軸承(b32)，所述發(fā)電機(jī)前軸承(b31)和發(fā)電機(jī)后軸承(b32)的外圈分別安裝在發(fā)電機(jī)前端蓋(b41)和發(fā)電機(jī)后端蓋(b42)內(nèi)。

結(jié)合第二個(gè)方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)電機(jī)前軸承(b31)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯(b11)之間設(shè)置有套設(shè)在發(fā)電機(jī)主軸(b1)上的發(fā)電機(jī)前軸承擋圈(b33)，所述發(fā)電機(jī)后軸承(b32)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯(b11)之間設(shè)置有套設(shè)在發(fā)電機(jī)主軸(b1)上的發(fā)電機(jī)后軸承擋圈(b34)上。

結(jié)合第二個(gè)方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述聯(lián)軸器(d)外設(shè)置有防護(hù)罩(b5)，發(fā)電機(jī)底座(b6)和穩(wěn)速器底座(a5)通過(guò)螺栓固定在一起。

本發(fā)明第三個(gè)方面提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法，所述控制方法應(yīng)用于第二個(gè)方面或第二個(gè)方面任意一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述控制方法，包括：

所述智能控制器確定所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速大于或等于第一轉(zhuǎn)速閾值；

所述智能控制器觸發(fā)所述發(fā)電機(jī)輸出電能至所述穩(wěn)速器；

所述穩(wěn)速器生成制動(dòng)力以使所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速保持在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值。

結(jié)合第三個(gè)方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值屬于根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的額定特性確定的轉(zhuǎn)速值范圍。

結(jié)合第三個(gè)方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述智能控制器觸發(fā)所述發(fā)電機(jī)輸出電能至所述穩(wěn)速器，包括：

所述智能控制器觸發(fā)所述發(fā)電機(jī)輸出電能至所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)。

結(jié)合第三個(gè)方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述穩(wěn)速器生成制動(dòng)力矩以使所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速保持在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值，包括：

所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)產(chǎn)生定子磁場(chǎng)，所述定子磁場(chǎng)在穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)之間構(gòu)成回路，從而使所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和所述穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)帶電；

所述定子磁場(chǎng)對(duì)所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和所述穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)產(chǎn)生所述制動(dòng)力以使所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速保持在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值。

結(jié)合第三個(gè)方面或第三個(gè)方面的上述任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括：所述智能控制器控制所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)的通電順序與電流大小，從而對(duì)所述制動(dòng)力的大小進(jìn)行控制。

結(jié)合第三個(gè)方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述智能控制器控制所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)的通電順序與電流大小，從而對(duì)所述制動(dòng)力的大小進(jìn)行控制，具體包括：

所述智能控制器監(jiān)測(cè)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速；

所述智能控制器根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制所述發(fā)電機(jī)定子線圈(b21)的通電順序與電流大小，從而對(duì)所述制動(dòng)力的大小進(jìn)行控制。

結(jié)合第三個(gè)方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述智能控制器根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制所述發(fā)電機(jī)定子線圈(b21)的通電順序與電流大小，從而對(duì)所述制動(dòng)力的大小進(jìn)行控制，具體包括：

所述發(fā)電機(jī)定子線圈(b21)包含第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈；所述第一線圈、所述第二線圈、所述第三線圈和所述第四線圈均具有兩極；

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第一制動(dòng)力值；

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈和所述第二線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第二制動(dòng)力值；

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈和所述第二線圈和所述第三線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第三制動(dòng)力值；

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈和所述第二線圈和所述第三線圈和所述第四線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第四制動(dòng)力值；

其中，所述第一制動(dòng)力值、所述第二制動(dòng)力值、所述第三制動(dòng)力值以及所述第四制動(dòng)力值依次遞增。

本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法及系統(tǒng)，通過(guò)智能控制器對(duì)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速大于或等于第一轉(zhuǎn)速閾值時(shí)，通過(guò)控制所述穩(wěn)速器產(chǎn)生制動(dòng)力以使所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速保持在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值。從實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)的前提下，實(shí)現(xiàn)能量回收。提高了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的側(cè)視圖；

圖3為穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈的接線圖；

圖4為制動(dòng)力方向示意圖；

圖5為穩(wěn)速器定子結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法的流程示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施方式及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明。

如圖1-5所示,，本發(fā)明提供了一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括電渦流穩(wěn)速器和發(fā)電機(jī)，所述穩(wěn)速器主軸a1通過(guò)聯(lián)軸器d與發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)主軸b1相連接。

所述發(fā)電機(jī)還設(shè)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯b11和發(fā)電機(jī)定子鐵芯b2，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯b11安裝在發(fā)電機(jī)主軸b1上，所述發(fā)電機(jī)定子鐵芯b2內(nèi)嵌有發(fā)電機(jī)定子線圈b21，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯b11和發(fā)電機(jī)定子鐵芯b2之間設(shè)置有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁瓦b12。

所述發(fā)電機(jī)主軸b1上還安裝有發(fā)電機(jī)前軸承b31和發(fā)電機(jī)后軸承b32，所述發(fā)電機(jī)前軸承b31和發(fā)電機(jī)后軸承b32的外圈分別安裝在發(fā)電機(jī)前端蓋b41和發(fā)電機(jī)后端蓋b42內(nèi)。

所述發(fā)電機(jī)前軸承b31和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯b11之間設(shè)置有套設(shè)在發(fā)電機(jī)主軸b1上的發(fā)電機(jī)前軸承擋圈b33，所述發(fā)電機(jī)后軸承b32和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯b11之間設(shè)置有套設(shè)在發(fā)電機(jī)主軸b1上的發(fā)電機(jī)后軸承擋圈b34上。

所述聯(lián)軸器d外設(shè)置有防護(hù)罩b5，發(fā)電機(jī)底座b6和穩(wěn)速器底座a5通過(guò)螺栓固定在一起。

電渦流穩(wěn)速器，包括穩(wěn)速器主軸a1和穩(wěn)速器定子，所述穩(wěn)速器主軸a1和穩(wěn)速器定子之間設(shè)有穩(wěn)速器氣隙a11，所述穩(wěn)速器定子設(shè)有穩(wěn)速器定子鐵芯a2，所述穩(wěn)速器定子鐵芯a2設(shè)有兩個(gè)端環(huán)a21，所述的兩個(gè)端環(huán)a21之間設(shè)置有連接柱a22，所述的兩個(gè)端環(huán)a21和連接柱a22之間形成了用于設(shè)置穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23的上腔體a24和下腔體a25，所述上腔體a24和下腔體a25外還包裹有穩(wěn)速器定子絕緣架a26，所述定子絕緣架a26用于隔絕穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23與定子鐵芯a2并延伸至一個(gè)端環(huán)a21下用于形成與穩(wěn)速器主軸a1之間的穩(wěn)速器氣隙a11。

所述穩(wěn)速器定子的兩側(cè)分別設(shè)置有穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32，所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32安裝在穩(wěn)速器主軸a1上隨其同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32上分別安裝有穩(wěn)速器前葉片a33和穩(wěn)速器后葉片a34，所述穩(wěn)速器前葉片a33和穩(wěn)速器后葉片a34隨穩(wěn)速器主軸a1同步轉(zhuǎn)動(dòng)用于加速空氣流動(dòng)。

所述穩(wěn)速器主軸a1上還安裝有穩(wěn)速器前軸承a41和穩(wěn)速器后軸承a42，所述穩(wěn)速器前軸承a41和穩(wěn)速器后軸承a42的外圈分別安裝在穩(wěn)速器前端蓋a43和穩(wěn)速器后端蓋a44上，所述穩(wěn)速器前端蓋a43和穩(wěn)速器后端蓋a44通過(guò)連接螺栓c安裝在穩(wěn)速器底座a5上，所述定子鐵芯a2安裝在穩(wěn)速器底座a5內(nèi)。

所述穩(wěn)速器前軸承a41和穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31之間設(shè)有套設(shè)在穩(wěn)速器主軸a1上的穩(wěn)速器前軸承擋圈a61，所述穩(wěn)速器后軸承a42和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32之間設(shè)有套設(shè)在穩(wěn)速器主軸a1上的穩(wěn)速器后軸承擋圈a62。

所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23設(shè)置有4組，每組中設(shè)有一對(duì)穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23，相鄰所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23的極性相反。

當(dāng)需穩(wěn)速時(shí)，智能控制器渦流穩(wěn)速功能模塊工作，相應(yīng)的穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23通以經(jīng)調(diào)節(jié)的直流電流，產(chǎn)生的磁場(chǎng)在穩(wěn)速器定子鐵芯a2的磁極、穩(wěn)速器氣隙a11、穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32之間構(gòu)成回路。其中磁極磁通量大小與穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23的匝數(shù)以及所通的電流大小有關(guān)。這時(shí)在旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32上，其內(nèi)部無(wú)數(shù)個(gè)閉合導(dǎo)線所包圍的面積內(nèi)的磁通量就發(fā)生變化(其內(nèi)部無(wú)數(shù)個(gè)閉合導(dǎo)線就切割勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁力線)，從而在轉(zhuǎn)盤內(nèi)部產(chǎn)生無(wú)數(shù)渦旋狀的感應(yīng)電流，即渦流。以磁極的正上方為界，在穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32內(nèi)就會(huì)分別產(chǎn)生磁通正在減少和磁通正在增加的兩種渦流，其方向相反，一量渦流產(chǎn)生后，磁場(chǎng)就會(huì)對(duì)帶電的轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生阻止其轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力(即產(chǎn)生制動(dòng)力)，阻力的方向可由弗萊明(flemin)左手法則來(lái)判斷。阻力的合力沿轉(zhuǎn)盤周向形成與旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)力矩，如圖4所示。同時(shí)渦流在具有一定電阻的穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32內(nèi)流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)而導(dǎo)致發(fā)熱。并通過(guò)穩(wěn)速器前葉片a33和穩(wěn)速器后葉片a34產(chǎn)生的強(qiáng)勁風(fēng)力將熱量迅速散發(fā)出去。

以風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉輪設(shè)定轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)(例如12m/s的風(fēng)速，此時(shí)葉輪轉(zhuǎn)速500rpm)。當(dāng)風(fēng)速大于12m/s時(shí)，智能控制器檢測(cè)到葉輪的轉(zhuǎn)速大于500rpm，于是將發(fā)電機(jī)輸出的電能，輸送給穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23，因而產(chǎn)生定子磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)在定子磁極，定子磁場(chǎng)對(duì)帶電的穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤a31和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤a32產(chǎn)生阻止其轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力，即產(chǎn)生制動(dòng)力，從而使用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定的范圍。

通過(guò)智能控制器來(lái)控制穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23的通電順序關(guān)系與電流大小，即可實(shí)現(xiàn)不同的制動(dòng)力矩。

當(dāng)風(fēng)速更大時(shí)，例如20m/s，此時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)捕捉到更多的風(fēng)能，能提供更大的電能給穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23，相應(yīng)地產(chǎn)生更大的制動(dòng)力矩，能有效地將風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在500rpm左右，從而為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提供了可靠的保護(hù)。

同時(shí)，電渦流穩(wěn)速器的定子與轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有直接接觸，而轉(zhuǎn)子是由高可靠性的免維護(hù)滾動(dòng)軸承來(lái)支撐，因此其可靠性與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軸承系統(tǒng)相同。

電渦流穩(wěn)速器將大風(fēng)到來(lái)時(shí)的多余風(fēng)能，轉(zhuǎn)換成本身的制動(dòng)力矩，將旋轉(zhuǎn)葉輪的速度穩(wěn)定在設(shè)定的范圍，為小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)提供了更可靠的大風(fēng)保護(hù)功能。

當(dāng)風(fēng)場(chǎng)的來(lái)風(fēng)遠(yuǎn)大于設(shè)定值時(shí)，由于渦流穩(wěn)速器的功能，讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)仍然正常工作。

智能控制器的轉(zhuǎn)速偵測(cè)模通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率偵測(cè)，將信號(hào)處理后發(fā)出指令給渦流穩(wěn)速器控制模塊，控制穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈a23的通電順序關(guān)系與電流大小，從而得到不同的制動(dòng)力矩，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定的范圍。

渦流穩(wěn)速器的尺寸大小、極對(duì)數(shù)與勵(lì)磁線圈的電氣參數(shù)，可按制動(dòng)力矩需求作匹配。

非接觸式制動(dòng)，提高了可靠性，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。

為了對(duì)上述小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法的流程示意圖，參照?qǐng)D6，該方法包括：

步驟100、所述智能控制器確定所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速大于或等于第一轉(zhuǎn)速閾值；

步驟101、所述智能控制器觸發(fā)所述發(fā)電機(jī)輸出電能至所述穩(wěn)速器；

步驟102、所述穩(wěn)速器生成制動(dòng)力以使所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速保持在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值。

本發(fā)明實(shí)施例提供的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，通過(guò)智能控制器對(duì)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速大于或等于第一轉(zhuǎn)速閾值時(shí)，通過(guò)控制所述穩(wěn)速器產(chǎn)生制動(dòng)力以使所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速保持在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值。從實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)的前提下，實(shí)現(xiàn)能量回收。提高了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用效率。

優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值屬于根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的額定特性確定的轉(zhuǎn)速值范圍。即所述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值只要處于該轉(zhuǎn)速值范圍內(nèi)即可。

可選的，本發(fā)明實(shí)施例的所述智能控制器還可以預(yù)先獲取不同發(fā)電機(jī)的額定特性，從而根據(jù)不同發(fā)電機(jī)的額定特性確定不同發(fā)電機(jī)的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值；從而使得本發(fā)明實(shí)施例提供的所述智能控制器具備更加出色的兼容能力。

進(jìn)一步的，在圖6的基礎(chǔ)上，圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)速方法的流程示意圖，參照?qǐng)D7，步驟101包括：

步驟101a、所述智能控制器觸發(fā)所述發(fā)電機(jī)輸出電能至所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)。

進(jìn)一步地，步驟102，包括：

步驟102a、所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)產(chǎn)生定子磁場(chǎng)，所述定子磁場(chǎng)在穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)之間構(gòu)成回路，從而使所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和所述穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)帶電；

步驟102b、所述定子磁場(chǎng)對(duì)所述穩(wěn)速器前轉(zhuǎn)盤(a31)和所述穩(wěn)速器后轉(zhuǎn)盤(a32)產(chǎn)生所述制動(dòng)力以使所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速保持在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速值。

可選的，該控制方法，還包括：所述智能控制器控制所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)的通電順序與電流大小，從而對(duì)所述制動(dòng)力的大小進(jìn)行控制。

進(jìn)一步地，所述智能控制器控制所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)的通電順序與電流大小，從而對(duì)所述制動(dòng)力的大小進(jìn)行控制，具體包括：

所述智能控制器監(jiān)測(cè)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速；

所述智能控制器根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制所述發(fā)電機(jī)定子線圈(b21)的通電順序與電流大小，從而對(duì)所述制動(dòng)力的大小進(jìn)行控制。

所述智能控制器僅需要配置新的參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的發(fā)電機(jī)的載荷控制。

需要說(shuō)明的是，所述發(fā)電機(jī)定子線圈(b21)是組成所述穩(wěn)速器勵(lì)磁線圈(a23)的一部分；

進(jìn)一步的，目前通常采用四組線圈(第一線圈、第二線圈、第三線圈以及第四線圈)構(gòu)成發(fā)電機(jī)定子線圈(b21)，其中每組線圈有兩個(gè)極，其中該四組線圈的通電具有一定邏輯順序，

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第一制動(dòng)力值；

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈和所述第二線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第二制動(dòng)力值；

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈和所述第二線圈和所述第三線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第三制動(dòng)力值；

當(dāng)所述發(fā)電機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速控制導(dǎo)通所述第一線圈和所述第二線圈和所述第三線圈和所述第四線圈時(shí)，獲得的所述制動(dòng)力為第四制動(dòng)力值；

其中，所述第一制動(dòng)力值、所述第二制動(dòng)力值、所述第三制動(dòng)力值以及所述第四制動(dòng)力值依次遞增。

可見，通過(guò)控制不同的線圈通電，可以獲得不同的制動(dòng)力。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例采用四組線圈來(lái)獲得不同的制動(dòng)力，其僅為示例，并不對(duì)線圈的具體個(gè)數(shù)產(chǎn)生限制，對(duì)于采用其他個(gè)數(shù)線圈的實(shí)現(xiàn)方式，其原理與本發(fā)明實(shí)施例相同，也應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。

同時(shí)本發(fā)明上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案之用，僅為本發(fā)明技術(shù)方案的列舉，并不用于限制本發(fā)明的技術(shù)方案及其保護(hù)范圍。采用等同技術(shù)手段、等同設(shè)備等對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求書及說(shuō)明書所公開的技術(shù)方案的改進(jìn)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是沒(méi)有超出本發(fā)明權(quán)利要求書及說(shuō)明書所公開的范圍。