【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电，具体涉及一种风力发电机及风力发电系统。
技术介绍
1、风力发电机一般由风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电的设备。具体来说，风轮在风力的作用下旋转，将风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电；风力发电具有显著的优势，包括无污染、可再生、无需燃料等，这使得风力发电在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
2、现有技术如专利技术专利cn117552923b一种风力发电机，通过加入加热装置和夜间警示装置对风力发电机的叶片进行除冰除雪并保证叶片的稳定运行，但缺少散热机构，无法对风力发电机机舱内部进行有效的散热，导致散热不及时，机舱内温度会不断升高，从而影响设备的运行效率、安全性和使用寿命。因此，亟需设计一种风力发电机及系统解决风力发电机备在运行过程中会产生大量的热量散热不及时，影响发电机的正常运行，使得发电效率降低，以及机舱内高温环境加剧机械原件的磨损，导致原件使用寿命缩短。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种风力发电机及风力发电系统，用以解决上述
技术介绍
提出的问题中至少一项。
2、为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种风力发电机，包括塔架，所述塔架固定安装在地面上，机舱固定安装在所述塔架的顶部，所述机舱的内部设有发电机组，且所述发电机组的输入轴前端固定连接有轮毂，若干的叶片本体沿所述轮毂的周向
3、优选的，所述第一散热机构包括：箱体，所述箱体固定安装在所述机舱内的底部，所述箱体通过隔板分隔成第一腔体和第二腔体，且所述隔板的下部嵌设有若干的通孔，水泵固定安装在所述箱体的内壁上，冷却管网前后对称设置在所述发电机组的侧壁上，所述冷却管网的进水口通过进水管与所述水泵的出水口连通，所述冷却管网的出水口通过回水管与所述第二腔体连通。
4、优选的，还包括集水槽，所述集水槽固定安装在所述机舱的顶部，且所述集水槽的出水口通过输水管与所述第一腔体，所述输水管的出水口出设有液位计，电磁阀门连接在所述输水管上，过滤网和活性炭层的两侧与所述第一腔体的内壁固定连接，所述过滤网设置在活性炭层的上方。
5、优选的，所述第二散热机构包括：防尘网，所述防尘网固定安装在所述机舱左侧的内壁上，转动轴的一端转动贯穿所述防尘网固定连接有锥齿轮一，风扇固定安装在所述转动轴的另一端，传动轴的上端转动贯穿所述机舱的顶部固定连接有驱动轴，所述传动轴的下端固定安装有锥齿轮二，所述锥齿轮二与所述锥齿轮一啮合，壳体固定安装在所述机舱的顶部，所述驱动轴的上端转动贯穿所述壳体的顶部后通过安装杆固定安装有两个风杯，若干通风网嵌设在所述机舱的侧壁上。
6、优选的，一种风力发电系统，包括权利要求1-4中任一项所述的一种风力发电机，其特征在于，所述风力发电系统还包括：
7、智能感知模块，所述智能感知模块包括至少一个风速传感器、一个风向传感器、一个温度传感器和一个湿度传感器，用于实时监测风力发电系统周围环境的风速、风向、温度和湿度数据；
8、自适应调整模块，所述自适应调整模块与所述智能感知模块连接，接收所述智能感知模块传输的实时监测数据，并根据预设的人工智能算法对风力条件进行预测，根据预测结果动态调整风力发电系统的风机叶片角度、转速；
9、高效能量转换模块，所述高效能量转换模块包括永磁同步发电机和电力电子变换器，用于将捕获的风能转换为电能，并通过所述电力电子变换器进行电能质量的优化和稳定输出；
10、远程监控与维护模块，所述远程监控与维护模块包括基于云计算的远程监控平台和无人机或机器人巡检系统，用于实时收集风力发电系统的运行状态数据，进行故障预警和性能分析，以及实现远程巡检和维护。
11、优选的，所述自适应调整模块还包括智能材料叶片，所述智能材料叶片采用形状记忆合金或压电材料制成，能够根据风力变化自动调整形状和刚度，进一步优化风能捕获效率。
12、优选的，所述高效能量转换模块还包括储能系统，所述储能系统用于在风力不足时提供电力补充，以及在风力过剩时储存多余电能，平衡电网供需。
13、优选的，所述远程监控与维护模块还包括数据分析模块，所述数据分析模块用于对收集到的风力发电系统运行状态数据进行深度分析，提供系统性能优化建议和故障预测。
14、优选的，还包括发电性能检测设备，用于对风力发电机机舱内部齿轮箱的运行状态进行检测，所述发电性能检测设备包括：
15、速度传感器一，用于检测风力发电机的齿轮箱内部齿轮的转速；
16、速度传感器二，用于检测风力发电机的齿轮箱内部的齿轮所连接输入轴的转动速度；
17、控制器、报警器，控制器与速度传感器一、速度传感器二和报警器电连接，所述控制器基于所述速度传感器一和速度传感器二控制报警器工作。
18、优选的，所述控制器基于速度传感器一和速度传感器二控制报警器工作，包括：
19、根据公式和速度传感器一和速度传感器二的检测值，计算出风力发电机在工作运行过程中，机舱中齿轮箱内的齿轮实际产生的热量q，控制器比较风力发电机在工作运行过程中，机舱中齿轮箱内的齿轮实际产生的热量q与预设齿轮实际产生的热量范围，当所述机舱内齿轮箱内的齿轮实际产生的热量q超过预设齿轮实际产生的热量范围时，控制器控制报警器报警：
20、
21、其中，q为风力发电机在工作运行过程中，机舱中齿轮箱内的齿轮实际产生的热量，σ为齿轮啮合处的接触应力，r1为主动齿轮的当量半径，r2为从动齿轮的当量半径，v1为速度传感器一对风力发电机中齿轮箱内部齿轮转速的检测值，v2为速度传感器二对风力发电机的齿轮箱内部的齿轮所连接输入轴转动速度的检测值，p为齿轮的啮合点接触载荷，v0为齿轮啮合点的相对滑动速度，η为齿轮上润滑油在常温下的动力粘度，ra为齿轮齿面的粗糙度。
22、本专利技术提供的一种风力发电机及风力发电系统，与现有技术对比，本专利技术具备以下有益效果：
23、1、上述风力发电机机构风力发电机通过设置的塔架、机舱、发电机组、轮毂和叶片本体共同作用，利用风能进行发电，最终输出交流电的电力设备；其次设置的第一散热机构通过水冷配合第二散热机构的风冷对发电机组进行散热，避免对机舱内部散热不及时，机舱内温度会不断升高，从而影响设备的运行效率、安全性和使用寿命。
24、2、上述风力发电系统开发智能化控制系统，一是通过智能自适应调整，使系统能够更准确地捕捉和利用风能，提高发电效率；二是通过优化设计和远程监控维护，降低系统建设和运维成本；三是通过智能预测和调整，减少因风力变化引起的系统波动，提高整体稳定性。
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1.一种风力发电机，其特征在于，包括塔架(1)，所述塔架(1)固定安装在地面上，机舱(2)固定安装在所述塔架(1)的顶部，所述机舱(2)的内部设有发电机组(3)，且所述发电机组(3)的输入轴前端固定连接有轮毂(4)，若干的叶片本体(5)沿所述轮毂(4)的周向间隔距离分布安装在所述轮毂(4)上，叶片本体(5)位于机舱(2)外，第一散热机构(6)设置在所述发电机组(3)的一侧，第二散热机构(7)设置在所述机舱(2)内的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于，所述第一散热机构(6)包括：箱体(8)，所述箱体(8)固定安装在所述机舱(2)内的底部，所述箱体(8)通过隔板(9)分隔成第一腔体(10)和第二腔体(11)，且所述隔板(9)的下部嵌设有若干的通孔(12)，水泵(13)固定安装在所述箱体(8)的内壁上，冷却管网(14)前后对称设置在所述发电机组(3)的侧壁上，所述冷却管网(14)的进水口通过进水管(15)与所述水泵(13)的出水口连通，所述冷却管网(14)的出水口通过回水管(16)与所述第二腔体(11)连通。
3.根据权利要求2所述的一种
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于，所述第二散热机构(7)包括：防尘网(23)，所述防尘网(23)固定安装在所述机舱(2)左侧的内壁上，转动轴(24)的一端转动贯穿所述防尘网(23)固定连接有锥齿轮一(25)，风扇(26)固定安装在所述转动轴(24)的另一端，传动轴(27)的上端转动贯穿所述机舱(2)的顶部固定连接有驱动轴(28)，所述传动轴(27)的下端固定安装有锥齿轮二(29)，所述锥齿轮二(29)与所述锥齿轮一(25)啮合，壳体(30)固定安装在所述机舱(2)的顶部，所述驱动轴(28)的上端转动贯穿所述壳体(30)的顶部后通过安装杆(31)固定安装有两个风杯(32)，若干通风网(33)嵌设在所述机舱(2)的侧壁上。
5.一种风力发电系统，包括权利要求1-4中任一项所述的一种风力发电机，其特征在于，所述风力发电系统还包括：
6.根据权利要求5所述的一种风力发电系统，其特征在于，所述自适应调整模块还包括智能材料叶片，所述智能材料叶片采用形状记忆合金或压电材料制成，能够根据风力变化自动调整形状和刚度，进一步优化风能捕获效率。
7.根据权利要求5所述的一种风力发电系统，其特征在于，所述高效能量转换模块还包括储能系统，所述储能系统用于在风力不足时提供电力补充，以及在风力过剩时储存多余电能，平衡电网供需。
8.根据权利要求5所述的一种风力发电系统，其特征在于，所述远程监控与维护模块还包括数据分析模块，所述数据分析模块用于对收集到的风力发电系统运行状态数据进行深度分析，提供系统性能优化建议和故障预测。
9.根据权利要求5所述的一种风力发电系统，其特征在于，还包括发电性能检测设备，用于对风力发电机机舱内部齿轮箱的运行状态进行检测，所述发电性能检测设备包括：
10.根据权利要求9所述的一种风力发电系统，其特征在于，所述控制器基于速度传感器一和速度传感器二控制报警器工作，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种风力发电机，其特征在于，包括塔架(1)，所述塔架(1)固定安装在地面上，机舱(2)固定安装在所述塔架(1)的顶部，所述机舱(2)的内部设有发电机组(3)，且所述发电机组(3)的输入轴前端固定连接有轮毂(4)，若干的叶片本体(5)沿所述轮毂(4)的周向间隔距离分布安装在所述轮毂(4)上，叶片本体(5)位于机舱(2)外，第一散热机构(6)设置在所述发电机组(3)的一侧，第二散热机构(7)设置在所述机舱(2)内的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于，所述第一散热机构(6)包括：箱体(8)，所述箱体(8)固定安装在所述机舱(2)内的底部，所述箱体(8)通过隔板(9)分隔成第一腔体(10)和第二腔体(11)，且所述隔板(9)的下部嵌设有若干的通孔(12)，水泵(13)固定安装在所述箱体(8)的内壁上，冷却管网(14)前后对称设置在所述发电机组(3)的侧壁上，所述冷却管网(14)的进水口通过进水管(15)与所述水泵(13)的出水口连通，所述冷却管网(14)的出水口通过回水管(16)与所述第二腔体(11)连通。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机，其特征在于，还包括集水槽(17)，所述集水槽(17)固定安装在所述机舱(2)的顶部，且所述集水槽(17)的出水口通过输水管(18)与所述第一腔体(10)，所述输水管(18)的出水口出设有液位计(19)，电磁阀门(20)连接在所述输水管(18)上，过滤网(21)和活性炭层(22)的两侧与所述第一腔体(10)的内壁固定连接，所述过滤网(21)设置在活性炭层(22)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机，其特征在于，所述第二散热机构(7)包括：防尘网(23)，所述防尘网(23)固定安装在所述机舱(2)左侧的...
【专利技术属性】
技术研发人员：史学峰，巩绪先，赵基勇，易伟峰，朱壮华，刘建华，彭志忠，张林旭，刘志宏，秦俊东，陈琰俊，
申请(专利权)人：朔州市太重风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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