半岛体育app本申请公开了一种风力发电系统，涉及风力发电的技术领域，可以解决现有技术中的风力发电输入功率不稳定、风能转换效率低的问题。风力发电系统包括轴、叶轮、多个扇叶组、主动齿轮、多个发电机组、风速仪和工控机，固定主轴的一端固定连接于地面的混凝土结构，叶轮套设于固定主轴的外周壁，且叶轮通过多个连接轴承转动连接于固定主轴，扇叶组包括多个扇叶，扇叶连接于叶轮的叶片，扇叶为便于风吹动的弧形板，主动齿轮套设于叶轮的外周壁，发电机组包括发电机、连接于发电机的转子且用于和主动齿轮配合的从动齿轮、连接于发电机且用于监测发

　　(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 218030456 U (45)授权公告日 2022.12.13 (21)申请号 3.5 F03D 3/04 (2006.01) F03D 15/00 (2016.01) (22)申请日 2022.09.30 F03D 13/20 (2016.01) (73)专利权人 郑定富 H02K 7/18 (2006.01) 地址 432500 湖北省武汉市黄陂区盘龙城 经济开发区巨龙大道恒大名都74栋 1001室 (72)发明人 郑定富 (74)专利代理机构 北京华清迪源知识产权代理 有限公司 11577 专利代理师 郑兴旺 (51)Int.Cl. F03D 17/00 (2016.01) F03D 80/00 (2016.01) F03D 7/06 (2006.01) F03D 3/06 (2006.01) 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 (54)实用新型名称 风力发电系统 (57)摘要 本申请公开了一种风力发电系统，涉及风力 发电的技术领域，可以解决现有技术中的风力发 电输入功率不稳定、风能转换效率低的问题。风 力发电系统包括轴、叶轮、多个扇叶组、主动齿 轮、多个发电机组、风速仪和工控机，固定主轴的 一端固定连接于地面的混凝土结构，叶轮套设于 固定主轴的外周壁，且叶轮通过多个连接轴承转 动连接于固定主轴，扇叶组包括多个扇叶，扇叶 连接于叶轮的叶片，扇叶为便于风吹动的弧形 板，主动齿轮套设于叶轮的外周壁，发电机组包 括发电机、连接于发电机的转子且用于和主动齿 轮配合的从动齿轮、连接于发电机且用于监测发 U 电机的转速的转速传感器和连接于发电机的转 6 子且用于控制转子和从动齿轮之间连接或断开 5 4 0 的电子离合器。 3 0 8 1 2 N C CN 218030456 U 权利要求书 1/2页 1.一种风力发电系统，其特征在于，包括固定主轴、叶轮、多个扇叶组、主动齿轮、多个 发电机组、风速仪和工控机； 所述固定主轴的一端固定连接于地面的混凝土结构，且固定主轴垂直于地面，所述叶 轮套设于所述固定主轴的外周壁，且所述叶轮通过多个连接轴承转动连接于所述固定主 轴，所述扇叶组包括多个扇叶，所述扇叶连接于所述叶轮的叶片，所述扇叶为便于风吹动的 弧形板，多个扇叶沿所述叶轮的周向方向布置，多个所述扇叶组沿叶轮的长度方向间隔布 置，所述主动齿轮套设于所述叶轮的外周壁； 所述风速仪连接于所述固定主轴，且所述风速仪连接于所述工控机； 多个所述发电机组安置于地面的混凝土结构，且多个所述发电机组沿所述固定主轴的 周向方向均匀布置，所述发电机组包括发电机、连接于所述发电机的转子且用于和所述主 动齿轮配合的从动齿轮、连接于所述发电机且用于监测所述发电机的转速的转速传感器和 连接于所述发电机的转子且用于控制所述转子和所述从动齿轮之间连接或断开的电子离 合器，所述电子离合器连接于所述工控机； 当任意一个或多个发电机的转速大于第一设定转速时，大于设定转速的发电机的转速 传感器提供第一反馈信号，所述工控机根据所述第一反馈信号控制其余的一个或多个所述 发电机组的电子离合器，使对应的电子离合器合上； 当任意一个或多个发电机的转速小于第二设定转速时，小于设定转速的发电机的转速 传感器提供第二反馈信号，所述工控机根据所述第二反馈信号控制该多个所述发电机组中 的一个或多个的电子离合器，使对应的电子离合器分开； 所述第二设定转速小于所述第一设定转速； 当所有的发电机的转速均大于所述第一设定转速时，所述工控机控制所有的发电机组 的电子离合器，使全部的电子离合器分开； 所述风速仪用于监测风速大小，当全部的从动齿轮均与对应的转子断开时，且风速小 于设定风速时，所述风速仪提供第三反馈信号，所述工控机根据所述第三反馈信号控制全 部发电机组的电子离合器，使所有的电子离合器合上。 2.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述风力发电系统还包括用于支 撑所述叶轮的回转轴承，所述回转轴承套设于所述固定主轴的外周壁，且回转轴承连接于 地面的混凝土结构中，所述叶轮的下端抵靠于所述回转轴承的上端。 3.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，一个扇叶组中的相邻两个扇叶之 间连接有用于引导风能的风能引导板，所述扇叶具有凹侧面和相对于所述凹侧面的凸侧 面，所述风能引导板的一端连接于扇叶的凸侧面，另一端连接于相邻扇叶的凹侧面，且靠近 对应的叶片处。 4.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，所述扇叶与所述叶轮之间还连接 有多个定位拉绳，所述定位拉绳的一端连接于所述叶轮的外周壁，另一端连接于所述扇叶 的凹侧面，且位于该凹侧面远离所述叶轮的边缘处，多个所述定位拉绳沿所述叶轮的长度 方向布置。 5.根据权利要求4所述的风力发电系统，其特征在于，所述风能引导板位于相邻两个所 述定位拉绳之间。 6.根据权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，所述风力发电系统还包括固定 2 2 CN 218030456 U 权利要求书 2/2页 架，所述固定架包括转动连接于所述固定主轴远离所述主动齿轮的一端的圆盘、固定连接 于所述圆盘的支架和多个钢丝绳，所述钢丝绳的一端连接于所述支架，另一端连接于地面 的混凝土结构，多个所述钢丝绳沿所述圆盘的周向均匀布置。 7.根据权利要求6所述的风力发电系统，其特征在于，所述钢丝绳连接有钢丝绳拉紧 器。 8.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述发电机的转子与所述从动齿 轮之间连接有变速箱。 9.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述主动齿轮和所述从动齿轮为 锥齿轮。 10.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，所述第一设定转速为1500转/分 钟，所述第二设定转速为1400转/分钟，所述设定风速为18米/秒。 3 3 CN 218030456 U 说明书 1/6页 风力发电系统 技术领域 [0001] 本申请涉及风力发电的技术领域，具体涉及一种风力发电系统。 背景技术 [0002] 风力发电是指把风的动能转为电能。风是一种没有公害的能源，利用风力发电非 常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。 [0003] 自然产生的风的风力大小变化不定，忽大忽小，使得发电机的输入功率不稳定，这 使得发电机不能稳定的发电，风能转换效率低。 实用新型内容 [0004] 为此，本申请提供一种风力发电系统，以解决现有技术中的风力发电输入功率不 稳定、风能转换效率低的问题。 [0005] 为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案： [0006] 一种风力发电系统，包括固定主轴、叶轮、多个扇叶组、主动齿轮、多个发电机组、 风速仪和工控机； [0007] 所述固定主轴的一端固定连接于地面的混凝土结构，且固定主轴垂直于地面，所 述叶轮套设于所述固定主轴的外周壁，且所述叶轮通过多个连接轴承转动连接于所述固定 主轴，所述扇叶组包括多个扇叶，所述扇叶连接于所述叶轮的叶片，所述扇叶为便于风吹动 的弧形板，多个扇叶沿所述叶轮的周向方向布置，多个所述扇叶组沿叶轮的长度方向间隔 布置，所述主动齿轮套设于所述叶轮的外周壁；所述风速仪连接于所述固定主轴，且所述风 速仪连接于所述工控机；多个所述发电机组安置于地面的混凝土结构，且多个所述发电机 组沿所述固定主轴的周向方向均匀布置，所述发电机组包括发电机、连接于所述发电机的 转子且用于和所述主动齿轮配合的从动齿轮、连接于所述发电机且用于监测所述发电机的 转速的转速传感器和连接于所述发电机的转子且用于控制所述转子和所述从动齿轮之间 连接或断开的电子离合器，所述电子离合器连接于所述工控机；当任意一个或多个发电机 的转速大于第一设定转速时，大于设定转速的发电机的转速传感器提供第一反馈信号，所 述工控机根据所述第一反馈信号控制其余的一个或多个所述发电机组的电子离合器，使对 应的电子离合器合上；当任意一个或多个发电机的转速小于第二设定转速时，小于设定转 速的发电机的转速传感器提供第二反馈信号，所述工控机根据所述第二反馈信号控制该多 个所述发电机组中的一个或多个的电子离合器，使对应的电子离合器分开；所述第二设定 转速小于所述第一设定转速；当所有的发电机的转速均大于所述第一设定转速时，所述工 控机控制所有的发电机组的电子离合器，使全部的电子离合器分开；所述风速仪用于监测 风速大小，当全部的从动齿轮均与对应的转子断开时，且风速小于设定风速时，所述风速仪 提供第三反馈信号，所述工控机根据所述第三反馈信号控制全部发电机组的电子离合器， 使所有的电子离合器合上。 [0008] 优选地，所述风力发电系统还包括用于支撑所述叶轮的回转轴承，所述回转轴承 4 4 CN 218030456 U 说明书 2/6页 套设于所述固定主轴的外周壁，且回转轴承连接于地面的混凝土结构中，所述叶轮的下端 抵靠于所述回转轴承的上端。 [0009] 优选地，一个扇叶组中的相邻两个扇叶之间连接有用于引导风能的风能引导板， 所述扇叶具有凹侧面和相对于所述凹侧面的凸侧面，所述风能引导板的一端连接于扇叶的 凸侧面，另一端连接于相邻扇叶的凹侧面，且靠近对应的叶片处。 [0010] 优选地，所述扇叶与所述叶轮之间还连接有多个定位拉绳，所述定位拉绳的一端 连接于所述叶轮的外周壁，另一端连接于所述扇叶的凹侧面，且位于该凹侧面远离所述叶 轮的边缘处，多个所述定位拉绳沿所述叶轮的长度方向布置。 [0011] 优选地，所述风能引导板位于相邻两个所述定位拉绳之间。 [0012] 优选地，所述风力发电系统还包括固定架，所述固定架包括转动连接于所述固定 主轴远离所述主动齿轮的一端的圆盘、固定连接于所述圆盘的支架和多个钢丝绳，所述钢 丝绳的一端连接于所述支架，另一端连接于地面的混凝土结构，多个所述钢丝绳沿所述圆 盘的周向均匀布置。 [0013] 优选地，所述钢丝绳连接有钢丝绳拉紧器。 [0014] 优选地，所述发电机的转子与所述从动齿轮之间连接有变速箱。 [0015] 优选地，所述主动齿轮和所述从动齿轮为锥齿轮。 [0016] 优选地，所述第一设定转速为1500转/分钟，所述第二设定转速为1400转/分钟，所 述设定风速为18米/秒。 [0017] 本申请具有如下优点： [0018] 当风吹到多个扇叶组，风能带动扇叶组的多个弧形板沿叶轮的周向方向转动，叶 轮也随着扇叶组的转动而转动，主动齿轮也随着叶轮的转动而转动，主动齿轮与从动齿轮 啮合，则主动齿轮带动多个从动齿轮转动，从动齿轮转动带动转子转动，进而驱动发电机发 电； [0019] 由于风力大小不可控，当转速传感器监测到对应的发电机的转速大于第一设定转 速时，转速传感器提供第一反馈信号，工控机根据第一反馈信号驱动其余的一个或多个发 电机组的电子离合器工作，使对应发电机组的从动齿轮与对应的转子连接，进而使这些发 电机产生的负荷将工作的发电机的转速降下来，一般工控机接收到第一反馈信号后，只驱 动一个电子离合器，当工作的发电机的任意一个的转速仍大于第一设定转速时，继续驱动 一个电子离合器，直至工作的发电机的转速均小于第一设定转速，保证发电机不会超负荷 运转；同理，当转速传感器监测到对应的发电机的转速小于第二设定转速时，工控机根据第 二反馈信号控制电子离合器，使对应的从动齿轮与对应的转子断开，降低发电机对主动齿 轮的负荷，使主动齿轮可以提供给其余工作的发电机合适的动能，保证发电机的最低输入 转速； [0020] 其中，当风能过大时，即所有的发电机的转速均大于第一设定转速时，工控机控制 所有的发电机组的电子离合器，使全部的从动齿轮与对应的转子断开，避免发电机超负荷 运转； [0021] 风速仪用于监测风速大小，当全部的从动齿轮均与对应的转子断开时，且风速小 于设定风速时，风速仪提供第三反馈信号，工控机根据所述第三反馈信号控制全部发电机 组的电子离合器，使所有的从动齿轮与对应的转子连接。

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