双磁场风力发电机组
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双磁场风力发电机组
2004/06/05  
    
一种全新概念的风力发电设备
     
——双磁场风力发电机组特点简介

吴积善

    风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。近十多年来,将风能转换成电能的风力发电技术日新月异,蓬勃发展,风电市场迅速扩大,已成为对常规能源最具有竞争力的新能源发电方式。在这种形势下,一种全新概念的风力发电设备——双磁场风力发电机组以其无与伦比的优势呈现在人们面前。
    风力发电机组由风力机和发电机两大部分组成。目前常见的风力发电机组绝大部分是由水平轴风力机加上传统的同步发电机或异步发电机构成。双磁场风力发电机组的风力机和发电机,从原理到结构都进行了全面的创新。风力机是垂直轴型式,发电机是“双磁场发电机”。这种新型风力发电机组的问世,全面更新了风力发电的概念,为人类研究风电技术开辟了一条新的途径,人类社会利用风能必将出现一个新的飞跃。
    产品的研发情况表明,双磁场风力发电机组具有如下特点:
 1.双磁场风力发电机自身具有恒功率输出特性
   任何一种传统的风力发电机,其输出功率都会随着风速不断升高而不断增大,如不加以控制,当风速升高到一定程度时,必将导致发电机严重过载而烧毁。为此,所有传统风力发电机组都必须采取功率控制措施。双磁场风力发电机由于原理特殊,致使输出功率随风速增大到一定程度后不再继续增大,在超风速的情况下仍能保持恒定的功率输出,无需采取任何功率控制措施。
 2.输出端短路也能照常运行
   任何一种传统的风力发电机,输出端一旦短路即酿成毁灭性故障。双磁场风力发电机由于原理特殊,输出端即使长时间短路也能照常运行。
 3.不需增速箱
   传统的风力发电机都得采用增速箱(除少数微型机组外),这给维护造成很大麻烦。双磁场风力发电机可以设计成超低速外转子发电机,风叶直接安装在外转子上,使风力机和发电机合二为一,这不仅节省了增速箱及相应的连接件,而且改进了机组的风力作用效果。
 4.优异的防护性能
   风力发电机组的工作环境都是条件恶劣的野外,故发电机的防护性能尤其重要。传统风力发电机组由于结构和造价的限制,微小型机组不能采用全密封外壳结构。中大型机组的安全可靠性很重要,不得不采用全密封结构,但同时得采用附加的冷却措施。双磁场风力发电机是外转子全密封结构,转子直接接受强风冷却,无需采取另外的冷却措施,可完全防止野外的腐蚀性气体侵入发电机内部。
 5.优异的承受强风的能力
   目前国产风力发电机组几乎全是水平轴型式,叶片为螺旋桨结构,由于技术水平限制,国产叶片质量尚未过关,中大型机组的叶片基本上依靠进口。双磁场风力发电机组为垂直轴型式,叶片为弯曲的薄板结构,发电机转子和叶片以及叶片相互之间全部连接成整体,不存在单个叶片被强风折断的可能性,故无需采取超速保护措施。
 6.方便制造
   双磁场风力发电机的主要原材料是硅钢片和电磁线,无任何特殊和贵重材料,任何一个电机生产企业在其现有的条件下都可以立即投入批量生产。
 7.造价低
   传统风力发电机组尽管经过许多改进,但目前价格仍十分昂贵,每千瓦将近1万元,大型机组每千瓦也有5、6千元。造成价格昂贵的根本原因是叶片和控制系统费用大,这两项约占机组总价60%。双磁场风力发电机组省去了功率控制,转速控制和转向控制,叶片的设计技术和制造工艺以及原材料都很普通,叶片和控制系统这两项费用与前者相比几乎可以忽略不计,所以可以大幅度降低整套风力发电机组的造价。
   双磁场风力发电机组上述诸多宝贵特点,正是风电界长期追求的目标,现已完全实现。因此,这种新型的风力发电设备必将成为传统风力发电机组的更新换代产品。

专利种类: 发明
申请日: 2001/24/24
法律状况: 已授权
专利号: 01101437.7
转让方式: 技术入股
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