[实用新型]一种5KW风力发电与提水两用机组用发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电机，特别是涉及一种5KW风力发电与提水两用机组用发电装置。

背景技术

现有的风力发电机需要经过变频器等中间环节来驱动三相异步电动机的潜水电泵或者离心电泵提水。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种5KW风力发电与提水两用机组用发电装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种5KW风力发电与提水两用机组用发电装置，包括电机外壳、定子、转子，所述的定子、转子固定于电机外壳内，其特征在于，所述的定子包括由数片冲片叠合而成的铁芯、电枢导线，所述的冲片上均匀开设有分数槽，所述的电枢导线均匀绕设于分数槽内；所述的转子包括发电机旋转主轴、环状支架、永磁磁极，所述的环状支架固定于发电机旋转主轴上，所述的永磁磁极均匀固定于环状支架的外壁上。

所述的分数槽为105个，永磁磁极为36个。

所述的发电机的电压与频率比为7～8。

所述的发电机的电压与频率比为7.6。

与现有技术相比，本实用新型的风力发电机可以不经过变频器等中间环节，直接驱动三相异步电动机的潜水泵、离心电泵提水。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，一种5KW风力发电与提水两用机组用发电装置，包括电机外壳1、定子2、转子3，所述的定子2、转子3固定于电机外壳1内，所述的定子2包括由数片冲片叠合而成的铁芯、电枢导线，所述的冲片上均匀开设有分数槽，所述的电枢导线均匀绕设于分数槽内；所述的转子3包括发电机旋转主轴4、环状支架5、永磁磁极6，所述的环状支架5固定于发电机旋转主轴4上，所述的永磁磁极6均匀固定于环状支架5的外壁上。

所述的分数槽为105个，永磁磁极为36个；所述的发电机的电压与频率比为7～8；所述的发电机的电压与频率比为7.6。

本实施例的风力发电机工作原理是，风轮将叶片获得的风能转化为风轮的轴功率，风轮与发电机同轴，然后再由发电机将轴功率转化为电功率，完成风能向电能的转换。

本实施例发电机的设计：输出电流的“电压与频率比”是一个常数，即U/f＝380V/50HZ＝7.6。这样的输出电流就可以满足异步电动机的变频调速运行条件(电动机的主磁通近于常数)，直接驱动三相异步电动机的潜水电泵、离心电泵变频调速提水。

主要使用功能有两项：

1)发电与供电功能：

与本发电机与其他风力发电机无异。风力发电机发出的电能可向蓄电池充电，经逆变器向用户输送50HZ的三相380V(或单相220V)交流电；在冬季提水量小时，可驱动电暖气或加热水供暖。

2)直接提水功能：

由于本发电机的输出三相交流电的电压和频率的比值是可满足异步电动机的变频调速运行条件，因此本机组的发电机可以不经过变频器等中间环节，直接驱动三相异步电动机的潜水电泵、离心电泵变频调速提水。所以，本机组是一部发电与提水两用发电机。

精确计算磁极的级数，磁极的磁能积的大小和磁极的分布间距等设计参数，以及选取合适的气隙后，可以实现不论发电机的轴转速如何变化，本发电机的主磁通均保持了一个常数。因此使得本发电机产生的输出电流的电压与频率比也保持为一个定数即380U/50Hz＝7.6。这样的输出电流则满足了三相异步电动机变频调速运行的条件，电机的主磁通为近似常数，可变频调速提水。风电直驱潜水泵，高效率、高可靠。

通常使用的潜水泵一般都是异步电动机驱动水泵，异步电动机可以工作在变频调速状态，与恒频恒压工作状态相比，只是提水的流量会由恒流量变成变动流量。异步电动机变频调速运行的条件是保持其每级主磁通不变，只要使其工作电能的电压和频率的比(U/F)是一个7～8之间的常数，异步电机就可以在变频调速状态下正常工作。

将风力发电机的工作频率能控制在35HZ～80HZ之间，而且确保输出电压和频率之比(U/F)保持在7～8之间，成为特殊的风力发电机。

本发电机的极槽数为105/36，是分数槽。这就使发电机无论何时停机，其磁极与定子间的磁力都会是最小值，再加上恰到好处的气隙选取，使本发电机起动阻力矩小于国家标准。因而开始发电时的风速为3.5m/s，小于国标4m/s的要求，提高了发电能力，大大降低了起到阻力矩。