CN108708832A - 风力发电无级调速装置 - Google Patents

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Kunshan Xinmeng Energy Technology Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

本发明提供一种风力发电无级调速装置，其包括：套轴、调速块、丝杠、驱动伞齿轮环；套轴包括：轴体以及圆盘体，与圆盘体上开设有至少三个滑动槽，任一滑动槽中设置有丝杆以及螺接于丝杆上的沿滑动槽滑动的调速块，驱动伞齿轮环套装于圆盘体上，并与各滑动槽中的丝杆的一端传动连接，驱动伞齿轮环具有第一旋转方向以及与第一旋转方向相反的第二旋转方向，驱动伞齿轮环沿第一旋转方向旋转时，通过丝杆的传动带动调速块远离轴体运动，沿第二旋转方向旋转时，通过丝杆的传动带动调速块靠近轴体运动。本发明结构简单，成本较低、且重量相对较轻，能够在不依靠变速箱的条件下，实现电能的连续、稳定地输出，具有较高的发电效率以及良好的环境效益。

Description

风力发电无级调速装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电无级调速装置。
背景技术
风力发电是指将风的动能转为电能。由于风能是一种清洁能源，利用风力发电非常环保，且产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。目前，风力发电主要依靠风力发电机，其中，风力发电机的工作原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过变速箱将旋转的速度提升，来促使发电机发电或者不增速使用庞大的永磁直驱发电机配合昂贵的全功率变频器发电。然而，发电机配合全功率变频器成本很高。因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种风力发电调速装置，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种风力发电无级调速装置，其包括：套轴、调速块、丝杠、驱动伞齿轮环；
所述套轴包括：轴体以及安装于所述轴体上并随所述轴体同步转动的圆盘体，所述与圆盘体上开设有至少三个滑动槽，任一所述滑动槽中设置有所述丝杆以及螺接于所述丝杆上的沿所述滑动槽滑动的调速块，所述驱动伞齿轮环套装于所述圆盘体上，并与各滑动槽中的丝杆的一端传动连接，所述驱动伞齿轮环具有第一旋转方向以及与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向，所述驱动伞齿轮环沿所述第一旋转方向旋转时，通过所述丝杆的传动带动所述调速块远离所述轴体运动，沿所述第二旋转方向旋转时，通过所述丝杆的传动带动所述调速块靠近所述轴体运动。
作为本发明的风力发电无级调速装置的改进，至少三个滑动槽等间距周向地分布于所述轴体的周侧。
作为本发明的风力发电无级调速装置的改进，所述滑动槽的数量为5个，相邻的滑动槽之间的夹角为72°。
作为本发明的风力发电无级调速装置的改进，所述圆盘体为三个，相邻的圆盘体之间形成钢带缠绕槽。
作为本发明的风力发电无级调速装置的改进，所述调速块包括：一体成型的或彼此连接的滑动部和缠绕部，所述滑动部螺接于所述丝杆上并沿所述滑动槽滑动，所述缠绕部位于相邻的圆盘体之间。
作为本发明的风力发电无级调速装置的改进，任一调速块的三个滑动部上均开设有与所述丝杆相螺接的螺孔。
作为本发明的风力发电无级调速装置的改进，任一丝杆与所述驱动伞齿轮环相配合的一端设置有伞齿轮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的风力发电无级调速装置结构简单，成本较低、且重量相对较轻，能够在不依靠变速箱的条件下，实现电能的连续、稳定地输出，具有较高的发电效率以及良好的环境效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的风力发电无级调速装置的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的风力发电无级调速装置可应用于风力发电机中，作为实现电流稳定输出的无级调速装置。其中，电流输出的稳定性与风力发电机叶片的转速有关，当叶片保持恒定转速时，电流的输出保持稳定。但实际情况是，叶片通常无法保持恒定转速，因此需要一调速装置，将输出的不恒定的转速通过改变缠绕传动带的传动轴的直径的方式实现调速。
如图1所示，本发明的风力发电无级调速装置调速实现方式是通过若干调速块的升降改变轴的直径，配合传动带传动实现无级调速。
具体地，所述风力发电无级调速装包括：套轴1、调速块2、丝杠3、驱动伞齿轮环4。
所述套轴1形成本发明的风力发电无级调速装置的主体结构，并实现调速块2、丝杠3、驱动伞齿轮环4的安装固定。
具体地，所述套轴1包括：轴体11以及安装于所述轴体11上并随所述轴体11同步转动的圆盘体12。其中，所述轴体11与圆盘体12可以一体成型，也可采用连接的方式固定连接。所述连接的方式可以为焊接等。
所述与圆盘体12上开设有至少三个滑动槽，任一所述滑动槽中设置有所述丝杆以及螺接于所述丝杆上的沿所述滑动槽滑动的调速块2。
所述调速块2同时作为缠绕传动带的传动轴使用。所述驱动伞齿轮环4 套装于所述圆盘体12上，并与各滑动槽中的丝杆的一端传动连接。相应的，任一丝杆与所述驱动伞齿轮环4相配合的一端设置有伞齿轮。
优选地，至少三个滑动槽等间距周向地分布于所述轴体11的周侧。进一步优选地，所述滑动槽的数量为5个。相邻的滑动槽之间的夹角为72°。
所述驱动伞齿轮环4具有第一旋转方向以及与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向。从而，所述驱动伞齿轮环4沿所述第一旋转方向旋转时，通过所述丝杆的传动带动所述调速块2远离所述轴体11运动，沿所述第二旋转方向旋转时，通过所述丝杆的传动带动所述调速块2靠近所述轴体11运动。
无级调速装置驱动过程：所述驱动伞齿轮环4正转时同时驱动若干个所述丝杠3以自身中心轴为转轴正转，所述丝杠3转动驱动若干个所述调速块2 向外扩张，传动轴的直径变大。所述驱动伞齿轮环4反转时同时驱动若干个所述丝杠3以自身中心轴为转轴反转，所述丝杠3转动驱动若干个所述调速块2向内收缩，传动轴的直径变小，从而实现传动比的变化。
在一个实施方式中，所述圆盘体12为三个，相邻的圆盘体12之间形成钢带缠绕槽。此时，所述调速块2包括：一体成型的或彼此连接的滑动部和缠绕部，所述滑动部螺接于所述丝杆上并沿所述滑动槽滑动，所述缠绕部位于相邻的圆盘体12之间。为了与丝杆进行螺接，任一调速块2的三个滑动部上均开设有与所述丝杆相螺接的螺孔。
综上所述，本发明的风力发电无级调速装置结构简单，成本较低、且重量相对较轻，能够在不依靠变速箱的条件下，实现电能的连续、稳定地输出，具有较高的发电效率以及良好的环境效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种风力发电无级调速装置，其特征在于，所述风力发电无级调速装置包括：套轴、调速块、丝杠、驱动伞齿轮环；
所述套轴包括：轴体以及安装于所述轴体上并随所述轴体同步转动的圆盘体，所述与圆盘体上开设有至少三个滑动槽，任一所述滑动槽中设置有所述丝杆以及螺接于所述丝杆上的沿所述滑动槽滑动的调速块，所述驱动伞齿轮环套装于所述圆盘体上，并与各滑动槽中的丝杆的一端传动连接，所述驱动伞齿轮环具有第一旋转方向以及与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向，所述驱动伞齿轮环沿所述第一旋转方向旋转时，通过所述丝杆的传动带动所述调速块远离所述轴体运动，沿所述第二旋转方向旋转时，通过所述丝杆的传动带动所述调速块靠近所述轴体运动。
2.根据权利要求1所述的风力发电无级调速装置，其特征在于，至少三个滑动槽等间距周向地分布于所述轴体的周侧。
3.根据权利要求2所述的风力发电无级调速装置，其特征在于，所述滑动槽的数量为5个，相邻的滑动槽之间的夹角为72°。
4.根据权利要求1所述的风力发电无级调速装置，其特征在于，所述圆盘体为三个，相邻的圆盘体之间形成钢带缠绕槽。
5.根据权利要求4所述的风力发电无级调速装置，其特征在于，所述调速块包括：一体成型的或彼此连接的滑动部和缠绕部，所述滑动部螺接于所述丝杆上并沿所述滑动槽滑动，所述缠绕部位于相邻的圆盘体之间。
6.根据权利要求5所述的风力发电无级调速装置，其特征在于，任一调速块的三个滑动部上均开设有与所述丝杆相螺接的螺孔。
7.根据权利要求1所述的风力发电无级调速装置，其特征在于，任一丝杆与所述驱动伞齿轮环相配合的一端设置有伞齿轮。
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