[发明专利]一种大功率垂直轴风电机组及其控制方法

权利要求书

1.一种大功率垂直轴风电机组，其特征在于，包括：风轮部分、主轴、主轴连接法兰、主轴轴承、联轴器、发电机、风速仪、塔架、变流器系统、主控系统；

所述风轮部分包括轮毂、变桨系统、导流罩、叶片和叶片支架；所述变桨系统包括变桨电机、变桨减速器和变桨轴承，均安装在所述轮毂内；所述叶片支架与所述轮毂连接，通过所述变桨轴承与所述变桨减速器连接固定；所述叶片与所述叶片支架固定；

所述主轴通过所述主轴连接法兰与所述轮毂固定，所述主轴轴承套装在所述主轴外侧，确保主轴不偏离其旋转轴线；所述主轴的另一端与所述联轴器固定；所述联轴器的另一端与所述发电机的转轴固定；

所述主轴、联轴器、发电机、变流器系统、主控系统均安装于所述塔架内，所述发电机、所述变流器系统及所述主控系统均安装于所述塔架底部；

所述风速仪固定在所述导流罩上。

2.一种如权利要求1所述的一种大功率垂直轴风电机组的控制方法，其特征在于，采用如下步骤：

步骤1，当所述风速仪检测到风速V_w处于切入风速V_in和额定风速V_N之间时，即：V_inV_w≤V_N，所述主控系统控制风电机组启动，所述变流器系统控制所述发电机的转速，实施最大功率点跟踪控制；所述叶片在风力作用下，通过所述叶片支架带动所述轮毂旋转；由于所述主轴与所述轮毂固定，因而所述轮毂带动所述主轴旋转；

步骤2，所述主轴通过联轴器带动所述发电机的转轴旋转，驱动所述发电机发电。

步骤3，当所述风速风向仪检测到风速V_w大于额定风速V_N，但小于切出风速V_out时，即：V_NV_wV_out，则所述变流器系统控制所述发电机的转速，实施恒功率控制；此外，所述主控系统控制所述变桨系统实行桨距角调节，使所述发电机输出功率维持在其额定功率。

步骤4，当所述风速仪检测到风速V_w大于切出风速V_out时，即：V_wV_out，则所述主控系统控制所述变桨系统实行顺桨，同时刹车、停机，确保整个风电机组安全。