[发明专利]风力压缩空气储能式垂直轴气浮发电系统

摘要

本发明公开了一种风力压缩空气储能式垂直轴气浮发电系统，采用压缩空气储能高效储存超过额定功率以上风能，采用四点气浮支撑风机旋转体，消除轴径向摩擦损耗，提高风能捕获效率，包括风机桨叶、风机旋转体、永磁同步发电机、压缩空气储能、悬浮阻尼调控装置以及变流器，压缩空气储能采用电磁离合器合理吸合以及双向气动阀合理联结，调整压缩空气储能功率；悬浮阻尼调控装置合理调节气动支撑上膨胀孔内气压，改变风机旋转体与塔架之间的摩擦转矩，确保发电机恒功率控制，因风速和高压储气罐内气压变化，风力压缩空气储能式垂直轴气浮发电系统存在气浮起动、气浮风能捕获、气浮压缩储能、阻尼功率控制以及停机保护等五种工作模式。

主权项

1.一种风力压缩空气储能式垂直轴气浮发电系统，其特征包括风机桨叶、风机旋转体、永磁同步发电机、压缩空气储能、悬浮阻尼调控装置、塔架、机械耦合装置、以及变流器部分；所述风机桨叶为四组两层结构布置，包括轴向桨叶和径向桨叶，所述轴向桨叶设置在风机旋转体顶端，所述径向桨叶按照均分原则分布在风机旋转体外侧；所述风机旋转体为流线型机壳结构，顶端为塔架支撑的圆形水平旋转面，外侧设置三组径向桨叶，内侧设置N/S排列的16对永磁体，构成永磁同步发电机转子；所述永磁同步发电机为径向发电机，包括转子和定子两部分，所述定子三相绕组固定在塔架上，转子内嵌在风机旋转体上，随风机旋转体旋转，在定子绕组内产生三相电流，经变流器部分整流、逆变馈电并网；所述塔架为风机旋转体的旋转支撑，塔架上端外侧为圆环型滚珠轴承，内侧设置托盘支撑，内设机械耦合装置，将风机旋转体捕获转矩传递至压缩空气储能，塔架内设置压缩空气储能、悬浮阻尼调控装置以及变流器部分；所述机械耦合装置将风机旋转体升速驱动压缩机，包括与风机旋转体刚性联结的齿圈、固定在托盘支撑的行星架以及太阳轮三部分。