CN101852173B - 下风向变桨距风力发电机 - Google Patents

下风向变桨距风力发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN101852173B
CN101852173B CN2010101919975A CN201010191997A CN101852173B CN 101852173 B CN101852173 B CN 101852173B CN 2010101919975 A CN2010101919975 A CN 2010101919975A CN 201010191997 A CN201010191997 A CN 201010191997A CN 101852173 B CN101852173 B CN 101852173B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pitch
downwind
driven generator
controlled wind
main shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010101919975A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101852173A (zh
Inventor
徐学根
杨晶明
何国荣
俞铠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG HUAYING WIND POWER GENERATOR CO Ltd
Original Assignee
ZHEJIANG HUAYING WIND POWER GENERATOR CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHEJIANG HUAYING WIND POWER GENERATOR CO Ltd filed Critical ZHEJIANG HUAYING WIND POWER GENERATOR CO Ltd
Priority to CN2010101919975A priority Critical patent/CN101852173B/zh
Publication of CN101852173A publication Critical patent/CN101852173A/zh
Priority to PCT/CN2011/074483 priority patent/WO2011150756A1/zh
Priority to EP11789135.8A priority patent/EP2578878A4/en
Priority to US13/634,873 priority patent/US20130011262A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN101852173B publication Critical patent/CN101852173B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/21—Rotors for wind turbines
    • F05B2240/221—Rotors for wind turbines with horizontal axis
    • F05B2240/2213—Rotors for wind turbines with horizontal axis and with the rotor downwind from the yaw pivot axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/30—Arrangement of components
    • F05B2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
    • F05B2250/311—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being in line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

本发明所设计的下风向变桨距风力发电机，它主要包括轮毂、主轴、发电机、机架和底座，在轮毂内设置同步盘，同步盘通过两个相互对接的关节轴承与风叶连接回转轴承连接，主轴内设置的往复杆一端与同步盘相连，另一端连接有位移套，电动推杆设置在机架内，位移套与电动推杆连接。这样的下风向变桨距风力发电机，主要适合中小型风机，其变桨机构可以控制三个叶片同时变桨，并变桨的幅度保持一致，当在飓风等恶劣条件下，变桨机构使叶片变桨至一定负角度，使其停机，并保持停机状态。机架相对于底座可以360°旋转，适应各个风向。另外还设置有风速仪和控制器，反应更加灵敏，能适应突变的风向和风速。

Description

下风向变桨距风力发电机
技术领域
本发明涉及风力发电机领域，特别是一种适用于中小型风机的下风向风力发电机。
背景技术
目前，大风机已基本使用了变桨变速调节，显示出功率输出稳定，风机运行更可靠的优势。小风机上由于叶片比较小，叶片在受到风的作用下所产生的力比较小，不能使离心锤发生扭转，从而达不到变桨的作用。所以小风机上风向带尾舵偏航的风力发电机比较多，不但输出不稳定，而且风机因大风下限速效果差带来的故障问题较多，运行不可靠。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种结构简单，高效可靠的下风向变桨距风力发电机。
为了达到上述目的，本发明所设计的下风向变桨距风力发电机，它主要包括轮毂、主轴、电机、机架和底座，在轮毂内设置同步盘，同步盘通过两个相互对接的关节轴承与风叶连接回转轴承连接，主轴内设置有移动副连接的往复杆，往复杆一端与同步盘相连，另一端连接有位移套，电动推杆设置在机架内，位移套与电动推杆连接，电动推杆与安装在底座内部的信号滑环电连接。使其可以迅速做出反应，实现变桨和停机的功效。
轮毂通过连接法兰与主轴连接，主轴通过调心滚子轴承与主轴承座和辅助轴承座连接，并通过弹性支撑块固定在机架上，主轴通过弹性联轴器与发电机相连。结构紧凑，使其运行更加平稳可靠。
在机架与底座之间设置回转支撑轴承，在底座内部设置输电滑环。机架相对于底座可以360°旋转，适应各个风向。
本发明所得到的下风向变桨距风力发电机，主要适合中小型风机，主体结构简单紧凑，安全可靠，其设置有弹性支撑块，使风轮转动带来的偏转及振动不会刚性传递到电机和机架上，使其运行更加平稳可靠。其变桨机构可以控制三个叶片同时变桨，并变桨的幅度保持一致。当在飓风等恶劣条件下，变桨机构使叶片变桨至一定负角度，使其停机，并保持停机状态。机架相对于底座可以360°旋转，适应各个风向。另外还设置有风速仪和控制器，反应更加灵敏，能适应突变的风速和风向，效果更好，适用地域更加广泛。
附图说明
图1是本发明的剖视图；
图2是本发明实施例的正视图；
图3是本发明实施例的侧视图。
1、轮毂，2、主轴轴承座，3、调心滚子轴承，4、主轴，5、位移套，6、辅助轴承座，7、弹性联轴器，8、电机，9、连接法兰，10、机架，11、回转支撑轴承，12、底座，13、关节轴承，14、往复杆，15、同步盘，16、弹性支撑块，17、风叶连接回转轴承，18、电动推杆、19、输电滑环、20信号滑环。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例描述的下风向变桨距风力发电机，它主要包括轮毂1、主轴4、电机8、机架10和底座12，在轮毂1内部设置同步盘15，同步盘15通过两个对接的关节轴承13与风叶连接回转轴承11连接，主轴4内设置有移动副连接的往复杆14，往复杆14一端与同步盘15相连，另一端连接有位移套5，电动推杆18设置在机架10内，位移套5与电动推杆18连接，电动推杆18与安装在底座12内部的信号滑环20电连接。
当风速仪监测到风速过大时，控制器给出指令，命令电动推杆18伸缩，电动推杆18牵引位移套5运动，通过往复杆14带动同步盘15运动，从而同步盘15上的关节轴承13牵引风叶连接回转轴承17旋转，实现风叶变桨。当检测到飓风时或检测到风机的异常情况需要停机时，控制器给出信号启动变桨机构工作，实现风叶变桨，当变桨至一定负角度时，风力给风机一个反向的力使风机停止，而且该力还小于风机启动时所需的力，保证风机不会反向运行，始终处于停机状态。
实施例2：
如图2，图3所示，本实施例描述的下风向变桨距风力发电机，其轮毂1通过连接法兰9与主轴4连接，主轴4通过调心滚子轴承3与主轴承座2和辅助轴承座6连接，并通过弹性支撑块16固定在机架10上，主轴4通过弹性联轴器7与电机8相连，在机架10与底座12之间设置回转支撑轴承11，在底座12内部设置输电滑环19。机架10可以360度旋转，电动推杆18的控制信号及电源依靠信号滑环20传输，发电机发出的电依靠输电滑环19输送出去。

Claims (3)

1.一种下风向变桨距风力发电机，它主要包括轮毂、主轴、发电机、机架和底座，其特征是在轮毂内设置同步盘，同步盘通过两个相互对接的关节轴承与风叶连接回转轴承连接，主轴内设置有移动副连接的往复杆，往复杆一端与同步盘相连，另一端连接有位移套，电动推杆设置在机架内，位移套与电动推杆连接，电动推杆与安装在底座内部的信号滑环电连接。
2.根据权利要求1所述的下风向变桨距风力发电机，其特征是所述的轮毂通过连接法兰与主轴连接，主轴通过调心滚子轴承与主轴承座和辅助轴承座连接，并通过弹性支撑块固定在机架上，主轴通过弹性联轴器与发电机相连。
3.根据权利要求1或2所述的下风向变桨距风力发电机，其特征是在机架与底座之间设置回转支撑轴承，在底座内部设置输电滑环。
CN2010101919975A 2010-06-04 2010-06-04 下风向变桨距风力发电机 Expired - Fee Related CN101852173B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101919975A CN101852173B (zh) 2010-06-04 2010-06-04 下风向变桨距风力发电机
PCT/CN2011/074483 WO2011150756A1 (zh) 2010-06-04 2011-05-22 下风向变桨距风力发电机
EP11789135.8A EP2578878A4 (en) 2010-06-04 2011-05-22 WINDMILL WITH VARIABLE STEP UNDER WIND
US13/634,873 US20130011262A1 (en) 2010-06-04 2011-05-22 Downwind Variable Pitch Wind Turbine Generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101919975A CN101852173B (zh) 2010-06-04 2010-06-04 下风向变桨距风力发电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101852173A CN101852173A (zh) 2010-10-06
CN101852173B true CN101852173B (zh) 2012-06-13

Family

ID=42803815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101919975A Expired - Fee Related CN101852173B (zh) 2010-06-04 2010-06-04 下风向变桨距风力发电机

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130011262A1 (zh)
EP (1) EP2578878A4 (zh)
CN (1) CN101852173B (zh)
WO (1) WO2011150756A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101852173B (zh) * 2010-06-04 2012-06-13 浙江华鹰风电设备有限公司 下风向变桨距风力发电机
CN201858091U (zh) * 2010-10-22 2011-06-08 浙江华鹰风电设备有限公司 风力发电机负角变桨停机机构
CN102996344B (zh) * 2012-11-30 2014-12-03 张成革 下风向风力发电机的变桨与周期变桨装置
CN103291542A (zh) * 2013-06-13 2013-09-11 山东国风风电设备有限公司 风力发电机组用变桨系统
JP6138633B2 (ja) 2013-08-29 2017-05-31 株式会社日立製作所 風力発電システム
CN103679734A (zh) * 2013-12-25 2014-03-26 浙江师范大学 基于svm和pde的有眼台风二维表面风场反演方法
CN104314760B (zh) * 2014-11-07 2017-02-01 浙江华鹰风电设备有限公司 中小型水平轴风力发电机变桨停机机构
CN104675622A (zh) * 2014-12-02 2015-06-03 青岛金博士自动化技术有限公司 一种具有变桨装置的风力发电机以及控制方法
CN105781908B (zh) * 2015-01-08 2020-07-03 斯凯孚公司 双排球面滚子轴承
CN105258905B (zh) * 2015-10-29 2017-12-05 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 一种适用于低速风洞的变桨距机构
CN106017920B (zh) * 2016-06-24 2018-12-21 湖南科技大学 一种风载发电机组传动链力学特性模拟系统及其模拟方法
CN108612617B (zh) * 2018-03-23 2020-10-02 江西东津发电有限责任公司 一种具有超速保护功能的水利发电设备
CN110067703B (zh) * 2019-05-28 2023-12-29 华北电力大学 蜗杆式同步变桨风电机组及控制方法
CN113818996B (zh) * 2020-06-18 2023-04-18 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组运行控制方法、控制设备及控制器
CN111946560B (zh) * 2020-08-24 2023-09-05 江苏常友环保科技股份有限公司 风力电机导流罩对接总成
CN112727715B (zh) * 2020-12-28 2022-08-26 远景能源有限公司 轮毂主轴法兰错位纠正方法及系统
CN115750207B (zh) * 2022-11-24 2024-02-20 华能四平风力发电有限公司 一种风电机组防超速偏航提升装置
CN116641836B (zh) * 2023-06-14 2023-12-08 上海玻璃钢研究院东台有限公司 一种叶片角度可调的水平轴风力发电机

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2832895A (en) * 1956-01-31 1958-04-29 Allgaier Werke Gmbh Control apparatus for wind motors
DE2655026C2 (de) * 1976-12-04 1979-01-18 Ulrich Prof. Dr.-Ing. 7312 Kirchheim Huetter Windenergiekonverter
US4084921A (en) * 1977-04-05 1978-04-18 Norz Gerald R Windmill with cyclically feathering blades
US4219308A (en) * 1977-11-21 1980-08-26 Ventus Energy Corp. Torque control system for wind energy conversion devices
US4348154A (en) * 1978-02-01 1982-09-07 Wind Engineering Corporation Adjustable vane windmills
DE2944718A1 (de) * 1979-11-06 1981-05-21 Hans-Dietrich Ing.(grad.) 2000 Hamburg Goslich Rotor fuer windkraftanlagen in leichtbauweise
US4329117A (en) * 1980-04-22 1982-05-11 United Technologies Corporation Wind turbine with drive train disturbance isolation
US4632637A (en) * 1981-06-04 1986-12-30 Analytics, Inc. Wind turbine
US4678923A (en) * 1985-11-13 1987-07-07 Fernand Trepanier Windmill
CN2580137Y (zh) * 2002-11-13 2003-10-15 沈阳工业大学 一种变速恒频风电机组变桨距装置
CN101037988A (zh) * 2006-03-16 2007-09-19 沈阳风电设备发展有限责任公司 一种风力发电机变桨距装置
CN201334986Y (zh) * 2008-10-23 2009-10-28 宁波欣达（集团）有限公司 风力发电机的变桨距机构
TWI349744B (en) * 2008-11-25 2011-10-01 Univ Nat Cheng Kung Blade pitch controlling apparatus and application thereof
CN101440783B (zh) * 2008-12-22 2012-05-23 三一电气有限责任公司 风力发电系统运行控制方法
CN201339544Y (zh) * 2008-12-25 2009-11-04 浙江华鹰风电设备有限公司 带拨动装置的被动变桨风力发电机
CN101446267B (zh) * 2008-12-25 2012-10-03 浙江华鹰风电设备有限公司 主动变桨风力发电机
CN201339537Y (zh) * 2008-12-25 2009-11-04 浙江华鹰风电设备有限公司 中小型变桨风力发电机轮毂
US8334610B2 (en) * 2009-02-13 2012-12-18 Robert Migliori Gearless pitch control mechanism for starting, stopping and regulating the power output of wind turbines without the use of a brake
CN101696675B (zh) * 2009-10-26 2012-05-23 广州红鹰能源科技有限公司 一种无助力变桨距水平轴风力发电机
CN101852173B (zh) * 2010-06-04 2012-06-13 浙江华鹰风电设备有限公司 下风向变桨距风力发电机

Also Published As

Publication number Publication date
EP2578878A4 (en) 2013-08-28
WO2011150756A1 (zh) 2011-12-08
CN101852173A (zh) 2010-10-06
EP2578878A1 (en) 2013-04-10
US20130011262A1 (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101852173B (zh) 下风向变桨距风力发电机
US8482150B2 (en) Method of power generation
JP4468751B2 (ja) 水平軸風車およびその待機方法
CN201265487Y (zh) 飞杆同步变桨距机构
US20120217753A1 (en) Wind power generation system
JP2008002473A (ja) 風力装置
JP2007198167A (ja) 水平軸風車
EP2834518B1 (en) Rpm controlled wind power generation system
JP2006336505A (ja) 水平軸風車
US20210163109A1 (en) Vertical axis fluid energy conversion device
CN104131952A (zh) 一种垂直轴风力发电机
JP2012521515A (ja) パワージェネレータ用、なかんずく風力タービン用のロータ
CN210660425U (zh) 一种风力发电机的轴系组件
KR101508649B1 (ko) 풍력발전기용 블레이드 피치 조절장치 및 이를 포함하는 풍력발전기
CN201865842U (zh) 小型风力发电机组机械气动式桨距调节机构
CN109139369A (zh) 风力发电机组变桨装置及风力发电机组
JP2004108163A (ja) 翼通過面積調整装置を備えた風車及びその運転方法
CN104088754A (zh) 一种垂直轴风力发电机
CN101713374B (zh) 捕捉风力的叶片系统
CN102926926A (zh) 叶片限位旋转的偏距式垂直轴风力机
CN217300786U (zh) 一种风力发电机组用滑动回转支承
JP5832343B2 (ja) 風力発電装置
AU2012216636B2 (en) Wind power generation system
CN202991345U (zh) 一种叶轮机械变桨装置
CN205064175U (zh) 一种下风向风力发电机的风轮结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120613

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee