強磁交變風能不間斷發電機系統及發電方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于風力發電技術領域,涉及一種發電機系統,尤其涉及一種強磁交變風能不間斷發電機系統;同時,本發明還涉及一種強磁交變風能不間斷發電機系統的發電方法。
【背景技術】
[0002]當前,世界各國都在重視環境污染問題,并采取措施進行治理。作為占能源消耗首位的電能是二次能源,是由其他能源轉換而成的。目前世界各國電能產生主要是靠火力發電。
[0003]火力發電以碳氫化合物為主要成分的煤、重油等為燃料,燃燒后向大氣排放S02有害氣體及煙塵,S02形成酸雨,對農作物、森林、建筑物及金屬材料構成危害和腐蝕浪費。C02有室效應,改變局部氣候,造成各種自然災害。
[0004]為了減少火電對大氣的污染,世界各國都在積極地發展風力發電。目前,盡管世界各國的風力發電量還不到世界總耗電量的2%,但全世界風力發電裝機容量發展和風力發電機技術的成熟和不斷完善,在今后10年,風力發電必將成為世界各國更加重視和重點開發的能源之一。
[0005]風力發電機不僅可以為菜農、果農、花農的塑料大棚溫室埋地熱線提高地溫,實現冬季種植蔬菜、水果、花卉,促進高效農業的發展,還可以為溫室養牛、羊、豬、雞等提供電力。對城鎮、牧區冬季取暖提供電力,這對予保護環境恢復自然生態環境有著十分重要的意義。發展風力發電機及風電前途廣闊,前景光明。全世界的風能資源十分豐富,而且風能無污染可再生。
[0006]風能是無污染、可再生、零成本的清潔能源之一,但風力發電當前還存在一個缺點:因風力強弱不一導致其輸出的電流不穩,更為嚴重的是,當風力較弱導致風葉的轉速較慢時或不轉時,發電機無法正常發電。
[0007]因此,任何克服現有的風力發電系統存在的缺陷,成為相關領域重要的研究課題。
[0008]為此,許多專利公開了各自的技術,如中國專利,申請號為20141007065公開的技術,該專利公開了一種風光互補發電系統供電的空氣源熱泵熱水機,包括如下的內容:太陽光照射太陽能電池產生的電流通過導電線、光伏控制器、光伏逆變器輸入匯流器,風力吹動葉片旋轉、帶動風力發電機產生的電流通過導電線、風電控制器輸入匯流器,從匯流器輸出的電流通過導電線輸入壓縮器作為驅動電力,壓縮器的運轉驅動冷媒在系統中不停地循環,冷媒在蒸發器中蒸發吸取空氣中的熱能由液態冷媒變成氣態冷媒,氣態冷媒進入冷凝器后釋放出高溫熱能加熱水并冷卻成液態冷媒,光伏電流和風力電流在匯流器中匯集作為驅動電力,驅動空氣源熱泵熱水機產生出大量的熱水供應用戶。
[0009]該專利沒有能夠從根本上克服現有技術存在的因風力強弱不一導致風輪輸出的電流不穩的缺陷,效率不高,投資費用高,需要較大的太陽能系統與風流發電系統匹配,難以推廣應用。
[0010]有鑒于此,如今迫切需要設計一種新的風力發電系統,以便克服現有風力系統的上述缺陷。
【發明內容】
[0011]本發明所要解決的技術問題是:提供一種強磁交變風能不間斷發電機系統,可在風力發電機轉速不穩定時使風力發電機能夠保持穩定的工作。
[0012]此外,本發明還提供一種強磁交變風能不間斷發電機系統的發電方法,可在風力發電機轉速不穩定時使風力發電機能夠保持穩定的工作。
[0013]為解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:
[0014]所述強磁交變風能不間斷發電機系統包括:風力發電裝置、第二發電裝置、交變強磁發生器、永磁鐵、轉速傳感器和控制器;
[0015]所述風力發電裝置包括轉動機構,所述轉速傳感器靠近轉動機構設置,用以感應轉動機構的轉速;
[0016]所述控制器分別連接第二發電裝置、交變強磁發生器、轉速傳感器;所述控制器接收轉速傳感器發送的轉速信號,根據該轉速信號控制第二發電裝置、交變強磁發生器的狀態;
[0017]所述第二發電裝置包括第二儲能機構,第二儲能機構連接交變強磁發生器,第二發電裝置根據控制器的控制命令控制第二儲能機構是否為交變強磁發生器提供電能;
[0018]所述永磁鐵固定在所述的風力發電裝置的轉動機構上;
[0019]所述交變強磁發生器靠近永磁鐵設置,在第二儲能機構提供電能后能產生交變磁場,產生的交變磁場與永磁鐵配合,驅動風力發電裝置的轉動機構轉動;
[0020]所述交變強磁發生器為現有技術,需要說明的是,所述的所述交變強磁發生器的作用是產生交變磁場,只要能夠產生交變磁場,均能夠用于本發明;
[0021]一種強磁交變風能不間斷發電機系統,所述系統包括:風力發電裝置、第二儲能機構、交變強磁發生器、永磁鐵、轉速傳感器和控制器;
[0022]所述風力發電裝置包括轉動機構;轉速傳感器靠近轉動機構設置,用以感應轉動機構的轉速;
[0023]所述控制器分別連接第二儲能機構、交變強磁發生器、轉速傳感器;所述控制器接收轉速傳感器發送的轉速信號,根據該轉速信號控制第二儲能機構和交變強磁發生器的狀態;
[0024]所述第二儲能機構連接交變強磁發生器,根據控制器的控制命令控制第二儲能機構是否為交變強磁發生器提供電能;
[0025]所述永磁鐵固定在所述的風力發電裝置的轉動機構上;
[0026]所述交變強磁發生器靠近永磁鐵設置,在第二儲能機構提供電能后能產生交變磁場,產生的交變磁場與永磁鐵配合,驅動風力發電裝置的轉動機構轉動;
[0027]—種強磁交變風能不間斷發電機系統的發電方法,包括如下步驟:
[0028]轉速傳感器檢測風力發電裝置的轉動機構的轉速;
[0029]轉速傳感器將檢測到的轉速信號發送控制器,當轉速小于設定數值后,控制器將信號發送給第二發電裝置的第二儲能機構,使第二儲能機構與交變強磁發生器導通;同時控制器將脈沖信號發送給交變強磁發生器,使交變強磁發生器產生交變的磁場,與永磁鐵配合,驅動風力發電裝置的轉動機構轉動,從而驅動風力發電裝置的發電機發電;
[0030]當轉動機構的轉速大于等于設置數值時,風力發電裝置利用風力進行發電,第二發電裝置保持正常發電工作,將發出的電能儲存在第二儲能機構中;
[0031 ] 設置在永磁鐵一側的磁極傳感器將檢測到的永磁鐵的極性信號傳送給控制器,確保交變強磁發生器產生的磁場與永磁鐵的磁場保持相同。
[0032]本發明的有益效果在于:本發明提出的強磁交變風能不間斷發電機系統及其發電方法,通過設置第二儲能裝置(如通過太陽能發電裝置為第二儲能裝置充電),可在風力發電機轉速不穩定時使風力發電機能夠保持穩定的工作,即使在風力較小時也能有效利用風能,提高對能源的利用率,投資費用和占地面積也較小。
【附圖說明】
[0033]圖1為強磁交變風能不間斷發電機系統的結構示意圖。
[0034]圖2為永磁鐵通過永磁轉盤固定在轉軸上的強磁交變風能不間斷發電機系統的結構示意圖。
[0035]圖3為風輪上永磁鐵的設置示意圖。
[0036]圖4為電磁盤上電磁鐵的設置示意圖。
[0037]圖5為CMOS管交變強磁發生電路的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0038]參見圖1?圖4,所述強磁交變風能不間斷發電機系統包括:風力發電裝置1、第二發電裝置2、交變強磁發生器3、永磁鐵4、轉速傳感器5和控制器6 ;
[0039]所述風力發電裝置包括轉