[发明专利]风力发电机及风力发电机控制方法

说明书

本发明提供一种风力发电机及风力发电机控制方法，风力发电机包括机架、发电机组、主轴、叶片和导轨；导轨固定安装于机架，主轴转动安装于机架，叶片的叶根固定安装于主轴，叶片的叶尖滑动安装于导轨；导轨和叶尖之间安装有磁悬浮装置，在磁悬浮装置的作用下，叶尖与导轨之间留有间隙；发电机组安装于机架，主轴与发电机组驱动连接。风力发电机通过磁悬浮装置在导轨和叶片之间产生磁悬浮力，使叶片受风力驱动而带动主轴转动的过程中，叶尖保持与导轨留有间隙的配合并沿导轨运动。由此，限制了叶片的运动轨迹，使导轨承担了一部分周向或轴向载荷，减少了叶片的抖动，还减少了导轨和叶片之间的机械接触摩擦，减少了能量损耗。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机及风力发电机控制方法。

背景技术

风力发电机是将风能转化为机械能，最终输出交流电的一种发电机。目前，为了减少风力发电机工作过程中摩擦带来的损耗，磁悬浮技术逐渐被运用在风力发电领域。比如，风力发电机的主轴轴承为磁悬浮轴承，主轴转动过程中不与轴承直接发生机械摩擦，可以有效延长磁悬浮轴承的使用寿命。但是，这种风力发电机对轴向力的承受有限，尤其在强风环境下，主轴容易发生偏移。

发明内容

本发明提供一种风力发电机及风力发电机控制方法，用以解决现有技术中磁悬浮风力发电机对轴向载荷承受有限的缺陷。

本发明提供一种风力发电机，包括机架、发电机组、主轴、叶片和导轨；所述导轨固定安装于所述机架，所述主轴转动安装于所述机架，所述叶片的叶根固定安装于所述主轴，叶尖滑动安装于所述导轨；所述导轨和所述叶尖之间安装有磁悬浮装置，在所述磁悬浮装置的作用下，所述叶尖与所述导轨之间留有间隙；所述发电机组安装于所述机架，所述主轴与所述发电机组驱动连接。

根据本发明提供的风力发电机，所述磁悬浮装置包括第一磁体和第二磁体，多个所述第一磁体沿所述主轴的周向安装于所述导轨，所述第二磁体安装于所述叶尖。

根据本发明提供的风力发电机，所述叶尖和所述导轨中的一个设有凹槽，另一个设有凸起，所述凸起插设于所述凹槽中，所述第一磁体和所述第二磁体对应的安装于所述凹槽和所述凸起的相对面。

根据本发明提供的风力发电机，所述凹槽的槽深方向为所述主轴的径向方向。

根据本发明提供的风力发电机，还包括磁悬浮轴承，所述主轴通过所述磁悬浮轴承转动安装于所述机架。

根据本发明提供的风力发电机，还包括离合装置，所述发电机组包括至少两个发电机，所述主轴通过所述离合装置与各所述发电机选择性接合。

根据本发明提供的风力发电机，还包括切换装置，所述发电机组连接于所述切换装置，所述切换装置用于将所述发电机组中的一个所述发电机移动至所述主轴的同轴位置，所述主轴通过所述离合装置与所述同轴位置上的所述发电机选择性接合。

根据本发明提供的风力发电机，所述主轴设有依次连接的第一轴段和第二轴段，所述发电机组连接于所述第一轴段，所述叶片连接于所述第二轴段，所述第一轴段的直径大于所述第二轴段的直径。

本发明还提供一种风力发电机控制方法，包括：获取风速信息；根据所述风速信息，控制风力发电机的主轴与发电机组中的一个发电机选择性接合；其中，所述风力发电机包括所述主轴、所述发电机组和叶片，所述发电机组包括至少两个发电机，所述叶片固定安装于所述主轴，所述主轴通过离合装置与所述发电机组中的一个发电机选择性接合。