專利名稱：自啟動風力發(fā)電設備及其自啟動發(fā)電方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術，尤其涉及一種自啟動風力發(fā)電設備及其自啟 動發(fā)電方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，不論何種動力源的發(fā)電設備，都是直接通過動力源的動力 啟動。對于硬傳動的發(fā)電環(huán)境來說，只要將發(fā)電機結構設計成符合動力環(huán)境 即可，但對于風力動力和水力動力，由于其動力源的能量是不定的、變化的， 并且此類動力能量相對有限，特別是對于風力發(fā)電設備來說，風能密度很低， 現(xiàn)有技術中，要吹動葉輪帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，則必須使風輪有足夠大的風輪直 徑，或者將風輪置于足夠強的風力環(huán)境中。由于使發(fā)動機啟動時，必須克服 發(fā)電機的磁阻距，因而啟動發(fā)電機需要的動力大于發(fā)電機正常發(fā)電情況下的 動力，因此，制約了發(fā)電設備的功率設計；另外，在動力源的強度可驅(qū)動發(fā) 電機正常發(fā)電，卻無法達到啟動發(fā)電機的強度的情況下，發(fā)電設備亦無法工 作，造成了對動力源的浪費，尤其是在低功率動力環(huán)境中，所述問題尤其明 顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種自啟動風力發(fā)電設備，該設備 在動力源的能量強度達到發(fā)電機正常發(fā)電需要的動力的情況下，即可以自行 啟動開始發(fā)電，并且可以擴大發(fā)電設備的功率設計范圍。
本發(fā)明進一步所要解決的技術問題是提供一種自啟動風力發(fā)電方法， 該方法在動力源的能量強度達到發(fā)電機正常發(fā)電需要的動力的情況下，即可 以自行啟動開始發(fā)電，并且可以擴大發(fā)電設備的功率設計范圍。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案
一種自啟動風力發(fā)電設備，包括葉輪、發(fā)電機和控制系統(tǒng)，還包括 第一動力傳感裝置，用于感應動力源的能量強度；
電動裝置，與所述發(fā)電機相連，用于給發(fā)電機施加機械能，使其啟動；所述控制系統(tǒng)包括
電動裝置啟動單元，用于將所述能量傳感裝置感應到的能量強度與預設 的第一比較值相比較，若所述能量強度達到第一比較值，則控制所述電動裝 置開始工作。
相應地，本發(fā)明還公開了一種自啟動風力發(fā)電方法，包括以下步驟 第一動力感應步驟，感應動力源的能量強度；
電動裝置啟動步驟，將所述能量強度與預設的第一比較值相比較，若該 能量強度大于第一比較值，則控制電動裝置開始工作，帶動發(fā)電機啟動。 本發(fā)明的有益效果是-
本發(fā)明的實施例通過在發(fā)電設備中設置自啟動裝置，從而使其在動力源 的動力達到能驅(qū)動發(fā)電機正常發(fā)電的情況下，即可啟動發(fā)電設備開始工作， 從而擴大了發(fā)電設備的功率設計范圍，并且使動力源的能量得到了充分有效 的利用，還可以避免設備遭到強風的破壞。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。


圖1是本發(fā)明提供的自啟動風力發(fā)電設備一個實施例的組成結構圖。 圖2是本發(fā)明提供的自啟動風力發(fā)電方法一個實施例中啟動控制系統(tǒng)的 組成結構圖。
具體實施例方式
參考圖1，該圖是是本發(fā)明提供的自啟動風力發(fā)電設備一個實施例的組 成結構圖；如圖所示，本實施例包括有葉輪l、發(fā)電機2、控制系統(tǒng)3、第一 動力傳感裝置4、第二動力傳感裝置5、電動裝置6，上述各裝置的作用及其 連接關系如下
第一動力傳感裝置4，設置在葉輪1等可以感應風力的地方，用于感應 動力源的能量強度；
第二動力傳感裝置5，設置在葉輪1等可以感應風力的地方，用于感應 動力源的速度和方向；
電動裝置6,與所述發(fā)電機2相連，用于當風力達到預設的第一比較值 后，給發(fā)電機2施加機械能，使其啟動，具體實現(xiàn)時，它可以是電動機，加在發(fā)電軸上、也可以是在小發(fā)電機的電樞中加入電動繞組、還可以是在發(fā)電 機中加上的電動電樞；
發(fā)電機2，與所述葉輪1和電動裝置6相連，當風力達到預設的第一比 較值后，它通過電動裝置6輸入的機械能啟動，在其轉(zhuǎn)速和輸出電壓達到預 設的第二比較值后，電動裝置6停止向發(fā)電機輸出機械能，此時通過風力驅(qū) 動葉輪1帶動發(fā)動機2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)發(fā)電；
控制系統(tǒng)3，本實施例中，其主要作用是實時監(jiān)測第一動力傳感裝置4 和第二動力傳感裝置5的信號，并根據(jù)所述信號控制電動裝置工作；
其中，參考圖2，所述控制系統(tǒng)迸一步包括有-
電動裝置啟動單元31，用于將所述第一動力傳感裝置4感應到的能量強 度與預設的第一比較值相比較，若所述能量強度達到第一比較值，則向所述 電動裝置供電，使其開始工作，從而啟動發(fā)電機2，具體實現(xiàn)時，所述預設 的第一比較值，即是風力剛好可以驅(qū)動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)的臨界值；
電動裝置停轉(zhuǎn)單元32，用于將發(fā)電機2的輸出電A和轉(zhuǎn)速與預設的第二 比較值相比較，若發(fā)電機的輸出電壓和轉(zhuǎn)速都達到了該第二比較值，則停止 向所述電動裝置6供電，使其停止工作，具體實現(xiàn)時，所述第二比較值包括 有發(fā)電機的輸出電壓的設定值和轉(zhuǎn)速的設定值，該設定值即是發(fā)電機啟動后 在一定的動力驅(qū)動下正常發(fā)電的輸出電壓和轉(zhuǎn)速，；
電動裝置反轉(zhuǎn)單元33，用于將所述第一動力傳感裝置5感應到的速度與 預設的第一比較值相比較，當動力源的轉(zhuǎn)速超過預設的第三比較值后，控制 所述電動裝置6反轉(zhuǎn)制動，所述第三比較值是動力源強度的安全臨界值，若 風力超過該臨界值，則有可能毀壞發(fā)電設備，此時，它給電動裝置6反向供 電，使之產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的力矩，從而對葉輪1產(chǎn)生制動力，使之免遭風力破 壞。
下面詳細描述本發(fā)明提供的自啟動風力發(fā)電方法的一個實施例。 一次自啟動風力發(fā)電的處理過程如下步驟 第一動力感應步驟，感應動力源的能量強度；
電動裝置啟動步驟，將所述能量強度與預設的第一比較值相比較，若該 能量強度大于第一比較值，則控制電動裝置開始工作，電動裝置工作后，向 發(fā)電機輸出機械能，使發(fā)電機啟動；電動裝置停轉(zhuǎn)步驟，將發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與預設的第二比較值相比較，若該 轉(zhuǎn)速大于第二比較值，此時發(fā)電機無需電動裝置的帶動即可正常發(fā)電，則控制電動裝置停止工作；第二動力感應步驟，感應動力源的速度和方向；電動裝置反轉(zhuǎn)步驟，將所述動力源的速度與預設的第三比較值相比較， 若該速度大于第三比較值，則控制電動機反轉(zhuǎn)制動。本發(fā)明的實施例通過在發(fā)電設備中設置自啟動裝置，從而使其在動力源 的動力達到能驅(qū)動發(fā)電機正常發(fā)電的情況下，即可啟動發(fā)電設備開始工作， 從而擴大了發(fā)電設備的功率設計范圍，并且使動力源的能量得到了充分有效 的利用，還可以避免設備遭到強風的破壞。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1. 一種自啟動風力發(fā)電設備，包括葉輪、發(fā)電機和控制系統(tǒng)，其特征在于，該設備還包括第一動力傳感裝置，用于感應動力源的能量強度；電動裝置，與所述發(fā)電機相連，用于給發(fā)電機施加機械能，使其啟動；所述控制系統(tǒng)包括電動裝置啟動單元，用于將所述能量傳感裝置感應到的能量強度與預設的第一比較值相比較，若所述能量強度達到第一比較值，則控制所述電動裝置開始工作。
2、 如權利要求l所述的自啟動風力發(fā)電設備，其特征在于，所述控制系 統(tǒng)還包括電動裝置停轉(zhuǎn)單元，用于將發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與預設的第二比較值相比較， 若其轉(zhuǎn)速達到第二比較值，則控制所述電動裝置停止工作。
3、 如權利要求1或2所述的自啟動風力發(fā)電設備，其特征在于，該設備 還包括第二動力傳感裝置，用于感應動力源的速度和方向。
4、 如權利要求3所述的自啟動風力發(fā)電設備，其特征在于，所述控制系 統(tǒng)還包括電動裝置反轉(zhuǎn)單元，用于當動力源的轉(zhuǎn)速超過預設的第三比較值后，控 制所述電動裝置反轉(zhuǎn)制動。
5、 如權利要求1或2所述的自啟動風力發(fā)電設備，其特征在于，所述電 動裝置為電動繞組、電動電樞或電動機中的至少一種。
6、 一種自啟動風力發(fā)電方法，將特征在于，包括以下步驟-第一動力感應步驟，感應動力源的能量強度；電動裝置啟動步驟，將所述能量強度與預設的第一比較值相比較，若該 能量強度大于第一比較值，則控制電動裝置開始工作。
7、 如權利要求6所述的自啟動發(fā)電方法，其特征在于，所述啟動發(fā)電機 步驟之后還包括電動裝置停轉(zhuǎn)步驟，將發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與預設的第二比較值相比較，若該轉(zhuǎn)速大于第二比較值，則控制電動裝置停止工作，帶動發(fā)電機啟動。
8、 如權利要求7所述的自啟動發(fā)電方法，其特征在于，還包括以下步驟: 第二動力感應步驟，感應動力源的速度和方向。
9、 如權利要求8所述的自啟動發(fā)電方法，其特征在于，所述啟動發(fā)電機 步驟之后還包括電動裝置反轉(zhuǎn)步驟，將所述動力源的速度與預設的第三比較值相比較， 若該速度大于第三比較值，則控制電動機反轉(zhuǎn)制動。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自啟動風力發(fā)電設備，包括葉輪、發(fā)電機和控制系統(tǒng)，該設備還包括第一動力傳感裝置，用于感應動力源的能量強度；電動裝置，與所述發(fā)電機相連，用于給發(fā)電機施加機械能，使其啟動；所述控制系統(tǒng)包括電動裝置啟動單元，用于將所述能量傳感裝置感應到的能量強度與預設的第一比較值相比較，若所述能量強度達到第一比較值，則控制所述電動裝置開始工作。本發(fā)明還相應地公開了一種自啟動風力發(fā)電方法。本發(fā)明在動力源的動力達到能驅(qū)動發(fā)電機正常發(fā)電的情況下，即可啟動發(fā)電設備開始工作，從而擴大了發(fā)電設備的功率設計范圍，并且使動力源的能量得到了充分有效的利用，還可以避免設備遭到強風的破壞。
文檔編號F03D7/00GK101270723SQ20081006685
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權日2008年4月25日
發(fā)明者林其訪, 陳施宇 申請人:陳施宇;林其訪