第一篇：永磁風力發電機核心技術

發電機工作原理：和電動機一樣在定子鐵芯槽內放有A、B、C三相并且線圈匝數相等的線圈，在轉子鐵芯槽上也有線圈分N極和S極，當外面的直流電經電刷、滑環通入轉子線圈后在轉子線圈上會產生磁力線，這磁力線的方向從N極到S極，發電機轉子被汽輪機轉子帶動以n1(3000轉每分鐘)速旋轉時，相當于該轉子磁力線也以n1的速度在旋轉，這過程被定子線圈所切割在定子線圈中產生感應電動勢（感應電壓），發電機和外面線路上的負載連接后輸出發電，這是基本的原理。

螺桿式單級壓縮空壓機工作原理：是由一對相互平行齒合的陰陽轉子（或稱螺桿）在氣缸內轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉子的槽與陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。

由電動機直接驅動壓縮機，使曲軸產生旋轉運動，帶動連桿使活塞產生往復運動，引起氣缸容積變化。由於氣缸內壓力的變化，通過進氣閥使空氣經過空氣濾清器（消聲器）進入氣缸，在壓縮行程中，由於氣缸容積的縮小，壓縮空氣經過排氣閥的作用，經排氣管，單向閥（止回閥）進入儲氣罐，當排氣壓力達到額定壓力

第二篇：風力發電機專業術語

風力發電機專業術語范圍

本標準規定了風力發電機組常用基本術語和定義。

本標準適用于風力發電機組。其它標準中的術語部分也應參照使用。定義

本標準采用下列定義。

2.1 風力機和風力發電機組

2.1.1風力機windturbine

將風的動能轉換為另一種形式能的旋轉機械。

2.1.2風力發電機組windturbinegeneratorsystem;WTGS(abbreviation)將風的動能轉換為電能的系統。

2.1.3風電場windpowerstation ； windfarm

由一批風力發電機組或風力發電機組群組成的電站。

2.1.4水平軸風力機horizontalaxiswindturbine

風輪軸基本上平行于風向的風力機。

2.1.5垂直軸風力機verticalaxiswindturbine

風輪軸垂直的風力機。

2.1.6輪轂（風力機）hub（forwindturbines）

將葉片或葉片組固定到轉軸上的裝置。

2.1.7機艙nacelle

設在水平軸風力機頂部包容電機、傳動系統和其它裝置的部件。

2.1.8 支撐結構（風力機）supportstructure（forwindturbines）由塔架和基礎組成的風力機部分。

2.1.9關機（風力機）shutdown（forwindturbines）

從發電到靜止或空轉之間的風力機過渡狀態。

2.1.10正常關機（風力機）normalshutdown（forwindturbines）全過程都是在控制系統控制下進行的關機。

2.1.11緊急關機（風力機）emergencyshutdown（forwindturbines）保護裝置系統觸發或人工干預下，使風力機迅速關機。

2.1.12空轉（風力機）idling（forwindturbines）

風力機緩慢旋轉但不發電的狀態。

2.1.13鎖定（風力機）blocking（forwindturbines）

第三篇：風力發電機技術

風力發電機

2.1恒速恒頻的籠式感應發電機

恒速恒頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，發電機組的運行轉速變化范圍很小，近似恒定；發電機輸出的交流電能頻率恒定。通常該類風力發電系統中的發電機組為鼠籠式感應發電機組。

恒速恒頻式發電機組都是定槳距失速調節型。通過定槳距失速控制的風力機使發電機轉速保持在恒定的數值，繼而使風電機并網后定子磁場旋轉頻率等于電網頻率，因而轉子、風輪的速度變化范圍較小，不能保持在最佳葉尖速比，捕獲風能的效率低。

2.2變速恒頻的雙饋感應式發電機

變速恒頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，允許發電機組的運行轉速變化，而發電機定子發出的交流電能的頻率恒定。通常該類風力發電系統中的發電機組為雙饋感應式異步發電機組。

雙饋感應式發電機結合了同步發電機和異步發電機的特點。這種發電機的定子和轉子都可以和電網交換功率，雙饋因此而得名。

雙饋感應式發電機，一般都采用升級齒輪箱將風輪的轉速增加若干倍，傳遞給發電機轉子轉速明顯提高，因而可以采用高速發電機，體積小，質量輕。雙饋交流器的容量僅與發電機的轉差容量相關，效率高、價格低廉。這種方案的缺點是升速輪箱價格貴，噪聲大、易疲勞損壞。

2.3變速變頻的直驅式永磁同步發電機

變速變頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，發電機組的轉速和發電機組定子側產生的交流電能的頻率都是變化的。因此，此類風力 需要在定子側串聯電力變流裝置才能實現聯網運行。通常該類風力發電系統中的發電機組為永磁同步發電機組。

直驅式風力發電機組，風輪與發電機的轉子直接耦合，而不經過齒輪箱，“直驅式”因此而得名。由于風輪的轉速一般較低，因此只能采用低速的永磁式發電機。因而無齒輪箱，可靠性高；但采用低速永磁發電機，體積大，造價高；而且發電機的全部功率都需要交流器送入電網，變流器的容量大，成本高。

如果將電力變流裝置也算作是發電機組的一部分，只觀察最終送入電網的電能特征，那么直驅式永磁同步發電機組也屬于變速恒頻的風力發電系統。

第四篇：永磁懸浮風力發電機國內外技術發展及專利簡介

永磁懸浮風力發電機國內外技術發展及專利簡介

作者：張蓓文 編譯

現行的風力發電機多為螺旋槳式結構，由于結構上的原因，一般都是定向安放，需要4級以上的風力才可以運行發電。對于2級以下的微風狀態，基本上很難正常工作，這使得風能的利用和技術推廣受到一定限制。隨著永磁風力發電機的產生，使發電機的結構得到簡化，效能提高，各種損耗也有明顯的降低。它具有在額定的低轉速下輸出功率較大、效率高、溫升低、起動阻力矩小、建壓轉速低等優點。在此基礎上，研究人員又引入了磁力傳動技術和磁懸浮技術，研制成了更為先進、高效的永磁懸浮風力發電機。

相關專利列舉

以“(磁+懸浮)*風*(發電+風電)”及“wind and(turbine? or generat?)and(magnet? and levitat? or MAGLEV or breeze)”為檢索策略，對中國知識產權局網站及歐洲專利局網站進行檢索，現列舉檢索到的相關專利：

1、磁懸浮永磁風力發電機

申請號：CN99243654.0申請日：1999.08.25 公開號：CN2407504公開日：2000.11.22 申請人：趙克 發明人：趙克

摘要：一種磁懸浮永磁風力發電機，它采用了磁力傳動技術和磁懸浮技術，從系統上解決了風力發電機向大功率發展中遇到需啟動風力達一定大的難題，同時，通過磁力傳動技術和磁懸浮技術的結合，克服了永磁轉子風力發電機輸出特性偏軟的缺點。該磁懸浮永磁風力發電機，它是由原動力傳送裝置，磁力傳動調速裝置，磁輪，磁懸浮永磁發電機等幾部分組成的。因其啟動風力小的特點，它可廣泛用于各種交通工具，工廠，農村，城市住宅小區，高層建筑等領域。

主權項：一種磁懸浮永磁風力發電機，它包括：原動力傳送裝置、磁力傳動調速裝置、磁輪、磁懸浮永磁發電機等幾部分。其特征在于：原動力傳送裝置中的磁輪，與由不同規格大小、不同轉速比的磁輪組成的磁力傳動調速裝置，保持著一定的間隙；同時，磁力傳動調速裝置中的磁輪，與安裝在磁懸浮永磁發電機轉軸上的磁輪，也保持著間隙；在轉軸與磁懸浮永磁發電機的端蓋之間，安裝有磁懸浮裝置。

http://211.157.104.67/sipoasp/zljs/hyjs-yx-new.asp?recid=CN99243654.0&leixin=0&title=磁懸浮永磁風力發電機&ipc=H02K49/00

2、新型永磁風力發電機

公開號：CN2561165 公開日：2003.07.16 申請號：CN02271412.X 申請日：2002.06.27 申請人：白晶輝 發明人：白晶輝

摘要:本實用新型公開了一種新型永磁風力發電機，其特征在于發電機部分中的發電機定子繞組，其結構采用雙線并繞的形式進行繞制，兩個繞組的頭尾通過開關器件串聯在一起，控制電路B通過D1、D2對由運算放大器IC1組成的電壓比較電路進行供電，運算放大器IC1組成的電壓比較電路對發電機定子繞組L1和L2上的電壓進行檢測，并輸出信號，通過對開關器件J1、J2的通、斷，改變發電機定子繞組L1和L2為串聯或并聯。

主權項:一種新型永磁風力發電機，其特征在于發電機部分中的發電機定子繞組，其結構采用雙線并繞的形式進行繞制，兩個繞組的頭尾通過開關器件串聯在一起，控制電路B通過D1、D2對由運算放大器IC1組成的電壓比較電路進行供電，運算放大器IC1組成的電壓比較電路對發電機定子繞組L1和L2上的電壓進行檢測，并輸出信號，該信號通過三極管Q1進行放大，驅動開關器件J1、J2，通過由IC1組成的比較電路對輸出電壓進行控制，通過對開關器件H、J1、J2的通、斷，改變發電機定子繞組L1和L2為串聯或并聯。

http://211.157.104.67/sipoasp/zljs/hyjs-yx-new.asp?recid=CN02271412.X&leixin=0&title=新型永磁風力發電機&ipc=H02P9/14

3、微風風力發電機

公開號：CN2604819公開日：2004.02.25 申請號：CN03233662.4申請日：2003.03.19 申請人：謝建國 發明人：謝建國

摘要：本實用新型公開了一種微風風力發電機。發電機(3)的軸伸上通過軸承安裝風葉輪，其特征是：立柱頂端設置鉸聯軸承，垂直于鉸聯軸承對稱安裝發電機和風向標，兩者處于同一軸線上；風向標端部安裝一風向舵。由于本實用新型采用了風向標結構，大大提高風能的利用率；采用永磁發電機，使得利用微風成為可能，為風力發電的普及創造了條件。

主權項：一種微風風力發電機，發電機的軸伸上通過軸承安裝風葉輪，其特征是：立柱頂端設置鉸聯軸承，垂直于鉸聯軸承對稱安裝發電機和風向標，兩者處于同一軸線上；風向標端部安裝一風向舵，鉸聯軸承的頂部設置導電板，其與碳刷配合并通過導線將電力傳導出去。

http://211.157.104.67/sipoasp/zljs/hyjs-yx-new.asp?recid=CN03233662.4&leixin=0&title=微風風力發電機&ipc=H02K7/18

4、Magnetically levitated windmill

公開號：US6700216 公開日：2004-03-02 申請號：US20030378422 申請日：20030303 發明人：VANN CHARLES S(US)

摘要：風力發電機葉片采用磁懸浮，因此與支撐件沒有物理接觸，避免了摩擦。并且，電磁阻是根據不同的葉片轉速分布。當葉片停止轉動，磁路不產生電磁，沒有摩擦和電磁阻力組織葉片的旋轉，葉片可以在接近于零的風速中啟動旋轉。由于葉片獲得了旋轉動量，電磁發電機逐漸加速運行，使風力發電機在不停轉的條件下產出最大的發電功率。

主權項：一個風力發電機，包括一個固定的結構支架，附加于結構支架的兩個或多個懸浮磁體，懸浮磁體使驅動磁體懸浮排列成一個圓環形，在圓環上附有一些葉片，此處，有風吹過便使葉片圍繞軸旋轉，與支架沒有物理接觸。

http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=US6700216&F=0

5、MAGLEV WIND POWER GENERATOR

公開號：WO0144656(A1)公開日：2001-06-21 申請號WO2000KR01478 申請日：20001216

同族專利：KR2000012683 發明人：CHOI JAE-SIK(KR)申請人：CHOI JONG CHUL(KR);CHOI JAE SIK(KR)

摘要：一種磁懸浮風力發電機，利用了風力和磁懸浮力，風力發電機的葉片中帶有的永磁材料由于磁體的排斥力在懸浮狀態旋轉。發電機具有一個軸支撐架，一個垂直而向上地立于支撐件上的中心軸，大量葉片裝配件，軸向地嵌入于中心軸，在其上下表面具有永磁材料，使表面相對軸向產生排斥力，一個飛輪位于軸支撐架和最低位置的風機葉片裝配件之間，并嵌入于中心軸，飛輪一邊裝有一電機，所產生的旋轉力從飛輪帶傳遞至鏈條上。

主權項：一種磁懸浮風力發電設備，主要包括一個軸支撐架、一個中心軸、空心柱形的大量葉片裝配件、一個飛輪和一個電機。中心軸與軸支撐架垂直并在其上方與其連接；葉片裝配件軸向嵌入于中心軸，該處的永磁材料與上下表面連接，則使軸向各表面產生相互排斥的力；飛輪位于軸支撐架和最低位置的風機葉片裝配件之間，并與中心軸連接；飛輪一邊裝有電機，所產生的旋轉力從飛輪帶傳遞至鏈條上。

http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=WO0144656&F=0

6.OMNI-DIRECTIONAL WIND TURBINE ELECTRIC GENERATION SYSTEM

公開號：WO2005108785 公開日：2005-11-17

同族專利：US2005248160(A1)發明人：WATKINS PHILIP G(US)申請號：WO2005US15401 申請日：20050503

申請人：GLOBAL WIND TECHNOLOGY INC(US);WATKINS PHILIP G(US)

摘要：一個全方位風力發電系統，包括對應于風向標載風的風輪，在它表面會產生空氣動力提升力，在另一面產生阻力，這兩種力產生的力矩形成了旋轉，電機與風輪直接共軸相連，不在其中設置動力傳遞連接。

主權項：一種由風力驅動的發電系統，包括：支撐結構、一個帶有旋轉中心軸的風輪、由風輪驅動的一根軸、帶有發電機轉子和定子的電機，其中的定子相對于上述支撐結構固定，轉子與上述軸相連并有上述軸驅動旋轉，上述風輪、上述軸、上述電機轉子共軸并互相直接連接。

http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=WO2005108785&F=0

7、WIND POWER GENERATOR

公開號：JP2005094936 公開日：2005-04-07 申請號：JP20030325469申請日：20030918 發明人：KAMAIKE KUNIHIRO

申請人：KAMAIKE KUNIHIRO;MIZOGUCHI HIDEAKI

摘要： 需解決的問題：提供一種風力發電機，可以在寬泛的風速范圍（接近于零風速的微風至超過額定風速的強風）內進行風力發電。解決方案：一個（圓形）框架3H的安置輻射于水平軸風力發電機1H的葉片21H-23H外部，永磁體41-43置于葉片21H-23H 向外輻射方向的外側端部，大量電磁體M1-M12置于（圓形）框架3H內圓周表面、永磁體41-43的對面，控制單元7用于控制電磁體M1-M12電力供應，當測量單元6測量到的風速或者葉片2H的旋轉速度低于或者高于極限水平，不能向電磁體M1-M12提供動力，控制單元7使電磁體M1-M12產生極性抵抗永磁體41-43。這也同樣可以應用于垂直軸風力發電機上1V。

http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=JP2005094936&F=0

8、WIND POWER GENERATOR

公開號：JP11299202 公開日：1999-10-29 申請號：JP19980104459 申請日：19980415

發明人：MIYAZONO KUNIAKI;MATSUMOTO KAZUNORI;MIYAKE HIROSHI 申請人：MATSUSHITA SEIKO KK

摘要： 需解決的問題：提供一種風力發電機，可以在即使只有微風的情況下發電，將風能轉化為電能的時候不使用增速箱，電機結構簡單、低速旋轉但具有較高的發電效率。解決方案：風力發電機的構成是：一個平圓形基座3，與傳輸軸2連接，傳輸軸2根據外來的風力旋轉，一些永磁材料9安裝于基座3外圍部分經過軛套部分8的低表面，線圈11置于永磁體9的反面經過第二個軛套部分10，由此在永磁體旋轉之時，線圈11中產生電壓。因此，風力發電機能夠產生電力，甚至在微風的情況下，電機的發電效率也得到了改進。

http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=JP11299202&F=0 重點企業：美國環球風能科技有限公司

上述第6篇專利WO2005108785的申請人美國環球風能科技有限公司（Global Wind Technology Inc．, GWT），是一家創新型再生能源科技公司，擁有世界上先進的風能應用技術，該公司風力發電機的主要特點即是垂直軸、磁懸浮技術、新型風輪、發電機和控制系統。該公司于2004年面世的無阻尼風力發電機產品，利用了磁懸浮原理，直接驅動發電機運轉發電，從而避免了電機的機械阻力和摩擦阻力。該技術的應用使風力發電機的風能利用率提高，使風力發電的成本有望和火力發電的成本相媲美，并且可以改善電網的穩定性。

作為一家風力發電機組的設備提供商，GWT積極參與各種專業展會，活躍在國際風力發電舞臺上。最近的一次，是在2005年5月，GWT參加了在美國舉行的WINDPOWER 2005 EXHIBITION。而在2004年底，在第六屆中國國際高新技術成果交易會上，它向國內企業展示了磁懸浮原理無阻尼風力發電機技術和產品。

同時，GWT在中國成立了環球動力設備（中國）有限公司，從美國總部引進當今世界上先進的無阻尼風力發電機技術，在中國生產、銷售GWT的風力發電機，并為GWT美國總部代工（OEM），目前已經在上海設立了聯絡辦事處。公司希望五年內使GWT的產品在中國市場占據當年60%以上的市場份額，并逐步在國際市場占據一定的市場份額，使GWT在能源行業成為一個國際化的知名品牌。

國內研發已啟動

再看國內，自上世紀80年代起已對高效永磁風力發電機進行了相關研究，并申請了專利，申報了成果，但大多局限于小功率的風力發電機，研究單位主要有清華大學、湖南大學、沈陽工業大學、鞍山鋼鐵學院、遼寧工學院等。近年，隨著國內外環境保護和可再生能源利用的一再強調，高效風力發電機的研制再次成為科研重點。在2005年12月27日的《人民日報》中，有報道稱中國科學院廣州能源所、廣州中科恒源能源科技有限公司和蘭州環優磁機電有限責任公司共同自主研發了全永磁懸浮風力發電機，結構上完全由永磁體構成、不帶任何控制系統，加裝了全永磁懸浮軸承的發電機，起動風速為1.5米/秒，發電輸出功率可提高20%以上。

拓展閱讀

1、混合磁路永磁電機技術 萬方數據庫 中國科技成果 成果持有者：清華大學

2、高效風力發電機

萬方數據庫 中國科技成果 成果持有者：河南省鶴壁市輕工電子研究所

3、世界首臺磁懸浮原理風力發電機將亮相

http://news.gd.sina.com.cn/finance/2004-10-08/708967.html

4、US2004041409

5、JP2001099046

6、風力發電機

http://

7、EXHIBITORS WINDPOWER 2005 Conference & Exhibition May 15-18, 2005 http://(end)

產品簡介 ?

全永磁懸浮發電機是一項世界領先的產品，它采用原始創新的磁懸浮軸承，集成創新的旋轉軸、風機定子繞組、永磁轉子、迎風舵等零部件，顯著提高了風能的利用率和發電效率；同時，它亦具有以下突出的特點：

a）整流、穩壓性能方面：利用先進的電力、電子器件和開關電源技術制成的一體化高精度整流、穩壓裝置，能滿足蓄電池對恒壓充電制的要求；

b）在性能方面：采用新一代高效稀土釹鐵硼材料輔助專利技術的徑向磁路的永磁轉子結構，無滑環，無勵磁繞組，定、轉子氣隙大，使發電機具有中、低速發電性能好，效率高、比功率大的特點，能適應高轉速的使用場合；

c）在可靠性方面：使用全永磁懸浮軸承，使整個轉子處于微磨擦狀態，輔助軸承則采用專用的寬系列雙橡膠圈密封進口軸承（內含長壽命、耐高溫潤滑脂）；耐溫等級為軍品級的電力、電子器件；絕緣等級為H級的進口漆包線，輔以先進真空沉浸工藝使發電機具有可靠性高、壽命長、結構簡單、免維護的特點，同時能使發電機在極惡劣的環境條件下可靠工作。

第五篇：風力發電機工作原理

北方電力論壇 bbs.cneclub.com 風力發電機工作原理

2007-04-16 15:57閱讀1139評論1

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現代變速雙饋風力發電機的工作原理就是通過葉輪將風能轉變為機械轉距（風輪轉動慣量），通過主軸傳動鏈，經過齒輪箱增速到異步發電機的轉速后，通過勵磁變流器勵磁而將發電機的定子電能并入電

網。如果超過發電機同步轉速，轉子也處于發電狀態，通過變流器向電網饋電。

最簡單的風力發電機可由葉輪和發電機兩部分構成，立在一定高度的塔干上，這是小型離網風機。最初的風力發電機發出的電能隨風變化時有時無，電壓和頻率不穩定，沒有實際應用價值。為了解決這些

問題，現代風機增加了齒輪箱、偏航系統、液壓系統、剎車系統和控制系統等。

齒輪箱可以將很低的風輪轉速（1500千瓦的風機通常為12-22轉/分）變為很高的發電機轉速（發電機同步轉速通常為1500轉/分）。同時也使得發電機易于控制，實現穩定的頻率和電壓輸出。偏航系統可以使風輪掃掠面積總是垂直于主風向。要知道，1500千瓦的風機機艙總重50多噸，葉輪30噸，使這

樣一個系統隨時對準主風向也有相當的技術難度。

風機是有許多轉動部件的，機艙在水平面旋轉，隨時偏航對準風向；風輪沿水平軸旋轉，以便產生動力扭距。對變槳矩風機，組成風輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉，以便適應不同的風況而變槳距。在停機時，葉片要順槳，以便形成阻尼剎車。

早期采用液壓系統用于調節葉片槳矩（同時作為阻尼、停機、剎車等狀態下使用），現在電變距系

統逐步取代液壓變距。

就1500千瓦風機而言，一般在4米/秒左右的風速自動啟動，在13米/秒左右發出額定功率。然后，隨著風速的增加，一直控制在額定功率附近發電，直到風速達到25米/秒時自動停機。

現代風機的設計極限風速為60-70米/秒，也就是說在這么大的風速下風機也不會立即破壞。理論上的12級颶風，其風速范圍也僅為32.7-36.9米/秒。

風機的控制系統要根據風速、風向對系統加以控制，在穩定的電壓和頻率下運行，自動地并網和脫網；同時監視齒輪箱、發電機的運行溫度，液壓系統的油壓，對出現的任何異常進行報警，必要時自動停

機，屬于無人值守獨立發電系統單元。