【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电装置领域，尤其是涉及一种水浮式轨道钢轮风力发电机及运行方法。
技术介绍
1、目前风力发电设备大体分为两种型式，一种是水平轴发电设备，一种是垂直轴发电设备，水平轴发电设备技术发展较早，相对成熟，大功率发电站大多选择这类设备，但是重要设备安装位置太高，维修保养不便；重心太高，影响设备稳定性和抵抗风灾的能力，设备的偏航系统和对塔筒的强度要求增加了设备造价成本；于是垂直轴风力发电设备成了人们关注和研究的方向，现有的垂直轴风力发电技术风力利用率低、起动困难、易失速、输出功率低。
2、如公开号为cn111622902a的专利技术公开了一种新型垂直轴风力发电设备的整体建造方法：由以下几个主要部分组成，半球机机房，顶部预留主轴主轴承安装孔，中层设置安装平台，平台中央留主轴副轴承安装孔，地面设发电机安装平台，发电设备：低速垂直轴发电机安装在机房内地面平台上，发电机输入轴与主轴下端由联轴器承接，多功能主轴：主轴垂直贯穿安装在机房顶部轴承安装孔和中层平台副轴承安装孔内，由轴承承接，多功能立柱：垂直安装在主轴上端，由法兰盘连接，立柱上段预留水平贯穿的风叶轴孔，风叶轴：均匀水平贯穿安地安装在立柱上，风叶轴与立柱两侧分别由两个轴承承接，两个平板型活动风叶分别固定在同一条风叶轴的两端，端视夹角90度，所有风叶同样安装。
3、但是上述现有的垂直轴风力发电设备的主轴通过轴承可转动连接并配备支撑结构，对于大体型的风力发电机为了保证主轴支撑和转动的稳定性，结构会更加复杂成本也更高，不利于风机的推广。风机的发电组件与主轴连
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在风机的主轴支撑结构和主轴与发电机的传动结构复杂的缺陷而提供一种运行稳定且发电效率高的水浮式轨道钢轮风力发电机及运行方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种水浮式轨道钢轮风力发电机，包括风机底座、风机主轴和风机叶片，所述发电机还包括发电机组、辅助发电机组、传动轨道和电机支撑台；
4、所述风机底座内设有风机水池，所述风机主轴可转动安装在风机底座上，并悬浮在风机水池内；所述电机支撑台安装在风机底座的外围，并位于风机叶片的正下方，所述发电机组和辅助发电机组均固定在电机支撑台上，所述传动轨道固定在风机叶片的下端，所述传动轨道分别传动连接发电机组和辅助发电机组。
5、优选地，所述发电机组和辅助发电机组的转动轴上分别设有钢轮，所述钢轮与传动轨道传动配合；所述辅助发电机组为电动发电一体机，包括电控模块和制动结构，所述电控模块用于切换辅助发电机组的发电机与电动机状态，所述制动模块用于辅助传动轨道减速。
6、优选地，所述电机支撑台上设有多个弹簧减震器，所述发电机组和辅助发电机组分别安装在各个弹簧减震器上。
7、优选地，所述风机叶片包括叶片顶盖、叶片和底端固定架；
8、所述叶片顶盖固定在风机主轴的上端，所述底端固定架固定在风机主轴上，所述叶片的一端固定在叶片顶盖上，另一端固定在底端固定架上；所述叶片为弧形结构，所述叶片的两侧压设有进风槽口和出风槽口，所述叶片的进风槽口向远离风机叶片中心的一侧倾斜。
9、优选地，所述风机叶片还包括钢丝绳斜拉索，所述钢丝绳斜拉索的一端固定在风机主轴上，另一端连接底端固定架。
10、优选地，所述底端固定架包括多个同轴设置的圆环结构，相邻圆环结构之间设置支撑杆，所述支撑杆呈辐射状分布。
11、优选地，所述风机主轴为阶梯轴，所述风机主轴的上端安装有第一轴承，所述风机底座的上端设有轴承座，所述第一轴承安装在轴承座内。
12、优选地，所述风机主轴的下端设有固定轴承和方形钢，所述固定轴承的外圈固定在风机主轴的底端，所述方形钢的一端固定在固定轴承的内圈中，另一端固定在风机水池的底部。
13、优选地，所述发电机组和辅助发电机组的数量为多个，各个发电机组和辅助发电机组交叉分布在电机支撑台上。
14、本方案还提供了一种水浮式轨道钢轮风力发电机的运行方法，所述辅助发电机组为电动发电一体机，包括制动结构，所述方法包括以下步骤：
15、获取环境的风速以及风机主轴的转速，调节辅助发电机组使风机主轴按照预设转速匀速转动；
16、所述辅助发电机组具体的调节过程包括：
17、当环境风速小于预设值且风机主轴转速呈下降趋势时，辅助发电机组作为电动机，为传动轨道提供驱动力，使风机主轴按照预设速度转动；
18、当环境风速大于预设值且风机主轴转速呈上升趋势时，辅助发电机组作为发电机且配合制动结构，为传动轨道提供制动力，使风机主轴按照预设速度转动；
19、当环境风速超过安全标准，风机水池中的水位下降，使风机主轴锁定；当风速达到安全标准时，升高风机水池中的水位，风机主轴运作。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
21、(1)本方案将风机主轴可转动安装在风机底座内，并利用分级底座内的风机水池将风机主轴悬浮起来，完成风机主轴的固定与支撑；风机叶片转动过程中，通过下端安装的传动轨道带动风机底座外围的发电机组和辅助发电机组转动，完成发电。
22、通过风机叶片下端设置的传动轨道，能够直接带动设置在风机底座外围的发电机组和辅助发电机组转动，即可完成发电，简化了与风机主轴连接的复杂传动结构，降低了成本，且外围设置的发电机组具有更大的驱动路径，能够有效提高发电效率。利用风机水池将风机主轴悬浮，能够有效降低风机主轴的摩擦，辅助提高发电效率的同时能够有效延长风机主轴的使用寿命。
23、(2)本方案考虑到风机叶片在转动的过程中，风机叶片在竖直方向上会产生一定的波动；通过在发电机组和辅助发电机组的下端设置弹簧减震器，保证钢轨与发电机组和辅助发电机组的钢轮之间的可靠接触，并对电机组进行保护，保证传动结构的可靠性和稳定性。
24、(3)本方案通过将叶片的两端分别固定在叶片顶盖和底端固定架上，并将叶片沿风机顶盖的一周分布，叶片的倾斜设置，一侧的进风口向外，另一侧的出风口向内，能够有效增大风机叶片的扫风面积，具有更强的捕风能力，能够带动更大功率的风力发电机组，降低了发电成本
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1.一种水浮式轨道钢轮风力发电机，包括风机底座(1)、风机主轴(2)和风机叶片(3)，其特征在于，所述发电机还包括发电机组(4)、辅助发电机组(5)、传动轨道(7)和电机支撑台(6)；
2.根据权利要求1所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述发电机组(4)和辅助发电机组(5)的转动轴上分别设有钢轮，所述钢轮与传动轨道传动配合；
3.根据权利要求2所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述电机支撑台(6)上设有多个弹簧减震器，所述发电机组(4)和辅助发电机组(5)分别安装在各个弹簧减震器上。
4.根据权利要求1所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述风机叶片(3)包括叶片顶盖(31)、叶片(32)和底端固定架(33)；
5.根据权利要求4所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述风机叶片(3)还包括钢丝绳斜拉索(34)，所述钢丝绳斜拉索(34)的一端固定在风机主轴(2)上，另一端连接底端固定架(33)。
6.根据权利要求4所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述底端
7.根据权利要求1所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述风机主轴(2)为阶梯轴，所述风机主轴(2)的上端安装有第一轴承，所述风机底座(1)的上端设有轴承座，所述第一轴承安装在轴承座内。
8.根据权利要求1所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述风机主轴(2)的下端设有固定轴承和方形钢，所述固定轴承的外圈固定在风机主轴(2)的底端，所述方形钢的一端固定在固定轴承的内圈中，另一端固定在风机水池(101)的底部。
9.根据权利要求1所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述发电机组(4)和辅助发电机组(5)的数量为多个，各个发电机组(4)和辅助发电机组(5)交叉分布在电机支撑台(6)上。
10.一种基于权利要求1-9所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机的运行方法，其特征在于，所述辅助发电机组(5)为电动发电一体机，包括制动结构，所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种水浮式轨道钢轮风力发电机，包括风机底座(1)、风机主轴(2)和风机叶片(3)，其特征在于，所述发电机还包括发电机组(4)、辅助发电机组(5)、传动轨道(7)和电机支撑台(6)；
2.根据权利要求1所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述发电机组(4)和辅助发电机组(5)的转动轴上分别设有钢轮，所述钢轮与传动轨道传动配合；
3.根据权利要求2所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述电机支撑台(6)上设有多个弹簧减震器，所述发电机组(4)和辅助发电机组(5)分别安装在各个弹簧减震器上。
4.根据权利要求1所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述风机叶片(3)包括叶片顶盖(31)、叶片(32)和底端固定架(33)；
5.根据权利要求4所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征在于，所述风机叶片(3)还包括钢丝绳斜拉索(34)，所述钢丝绳斜拉索(34)的一端固定在风机主轴(2)上，另一端连接底端固定架(33)。
6.根据权利要求4所述的一种水浮式轨道钢轮风力发电机，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹兴，邹顾洁，
申请(专利权)人：上海众风新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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