CN113638843A - 组合式能量传输装置及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式能量传输装置及风力发电机组，组合式能量传输装置包括：多个同轴设置的能量传输部件，相邻两个能量传输部件中，其中一个能量传输部件至少部分位于另一个能量传输部件的内部；每个能量传输部件包括转动配合且彼此电连接的转子以及定子，各能量传输部件的转子彼此独立设置并绝缘连接，各能量传输部件的定子彼此独立设置并绝缘连接。本发明实施例提供的组合式能量传输装置及风力发电机组，能够满足机械能、电能、光能以及液压能等至少一种能量的传递，且能够减小或者避免受安装空间限制，利于施工。

Description

组合式能量传输装置及风力发电机组

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种组合式能量传输装置及风力发电机组。

背景技术

在风机发电机机组运行过程中，存在多个系统的机电耦合能量传输。如叶片和轮毂、叶轮和机舱、机舱底座和塔筒等，既有机械能的转换，也有电能的传输，其中机械能还有液压的传递。

为了适应以上工况，常用的解决办法是采用集电环、光滑环、电滑环、防雷滑环等。以上各种设备一定程度上都满足了风力发电机机组的运行工况，但是当两种或者两种以上设备都需要安装在一个系统中时，受安装空间限制，安装结构复杂且施工极为困难。

因此，亟需一种新的组合式能量传输装置及风力发电机组。

发明内容

本发明实施例提供一种组合式能量传输装置及风力发电机组，组合式能量传输装置能够满足机械能、电能、光能以及液压能等至少一种能量的传递，且能够减小或者避免受安装空间限制，利于施工。

一方面，根据本发明实施例提出了一种组合式能量传输装置，包括：多个同轴设置的能量传输部件，相邻两个能量传输部件中，其中一个能量传输部件至少部分位于另一个能量传输部件的内部；每个能量传输部件包括转动配合且彼此电连接的转子以及定子，各能量传输部件的转子彼此独立设置并绝缘连接，各能量传输部件的定子彼此独立设置并绝缘连接。

根据本发明实施例的一个方面，至少一个能量传输部件的转子以及定子均中空设置，相邻两个能量传输部件中的一者至少部分插接于另一者的转子以及定子的中空腔内。通过上述设置，利于能量传输部件彼此之间的配合，减少不同能量传输部件组合后的占用空间，同时不会对能量传输部件如集电环的电流传输产生影响，满足能量传输部件的电流等能量的传输能力要求。

根据本发明实施例的一个方面，组合式能量传输装置还包括磁屏蔽结构，至少两个相邻设置的能量传输部件之间设置有磁屏蔽结构。通过设置磁屏蔽结构，能够有效的防止相邻设置能量传输部件之间产生磁耦合，保证能量传输部件各自性能的独立性以及稳定性。

根据本发明实施例的一个方面，磁屏蔽结构呈筒状体，磁屏蔽结构置于相邻两个能量传输部件中的一者连接。磁屏蔽结构采用上述结构形式以及设置位置，在有效的避免能量传输部件彼此之间产生磁感应的基础上还能够简化磁屏蔽结构，利于其成型以及拆装。

根据本发明实施例的一个方面，相邻两个能量传输部件可拆卸连接。通过上述设置，当其中部分数量的能量传输部件发生损坏时，可以将损坏的能量传输部件拆卸并更换，方便对组合式能量传输装置进行维护。

根据本发明实施例的一个方面，相邻两个能量传输部件中，其中一者的转子设置有第一法兰，另一者的转子设置有第二法兰，第一法兰与第二法兰相互轴向层叠且彼此可拆卸连接，其中一者的定子设置有第三法兰，另一者的定子设置有第四法兰，第三法兰与第四法兰相互轴向层叠且彼此可拆卸连接。通过上述设置，既能够实现相邻两个能量传输部件彼此之间的可拆卸连接需求，同时，能够使得各能量传输部件的转子彼此同步转动，各能量传输部件的定子彼此同步转动，能够减小拨叉等驱动结构的使用。

根据本发明实施例的一个方面，在能量传输部件的轴向上，至少一个转子的端部连接有延伸杆件，转子通过延伸杆件与相对的第一法兰和/或第二法兰连接。由于相邻两个能量传输部件中一者需要至少部分插接于另一者中，彼此之间存在尺寸差异，因此，通过在至少一个转子的端部连接有延伸杆件，便于相邻两个能量传输部件的第一法兰与第二法兰之间的层叠与连接，利于能量传输部件的转子之间的连接，提高各能量传输部件彼此在连接时的适配性。

根据本发明实施例的一个方面，在能量传输部件的轴向上，至少一个定子的端部连接有延伸杆件，定子通过延伸杆件与相对的第三法兰和/或第四法兰连接。通过上述设置，能够利于能量传输部件的定子之间的连接，提高各能量传输部件彼此在连接时的适配性。

根据本发明实施例的一个方面，在能量传输部件的轴向上，延伸杆件的长度可调。通过上述设置，能够通过调节延伸杆件在轴向上的长度来调节与之连接的法兰在轴向上的位置，利于相邻两个能量传输部件的对应法兰之间的层叠，以便于通过法兰彼此可拆卸连接。

根据本发明实施例的一个方面，多个能量传输部件包括集电环、光滑环、电滑环以及防雷滑环中的一者或者两者以上的组合。

根据本发明实施例的一个方面，同一能量传输部件的转子与定子通过轴承转动连接。通过上述设置，能够使得与能量传输部件的转子连接的构件以及与其定子连接的构件彼此之间利于相对转动且能够满足能量的传递，同时在转动的过程中能够有效的避免发生扭缆现象。

根据本发明实施例的一个方面，多个同轴设置的能量传输部件包括第一能量传输部件、第二能量传输部件以及第三能量传输部件，第一能量传输部件的转子内设置有第一中空腔，第二能量传输部件至少部分位于第一中空腔，第二能量传输部件的转子内设置有第二中空腔，第三能量传输部件至少部分位于第二中空腔，第二能量传输部件的转子分别与第一能量传输部件的转子以及第三能量传输部件的转子连接，第二能量传输部件的定子分别与第一能量传输部件的定子以及第三能量传输部件的定子连接。

根据本发明实施例的一个方面，第二能量传输部件包括控制信号传输通道以及动力信号传输通道，控制信号传输通道与动力信号传输通道轴向层叠且彼此绝缘设置。通过上述设置，使得第二能量传输部件能够实现控制信号以及动力信号的传输，优化组合式能量传输装置的性能。

另一个方面，根据本发明实施例提供一种风力发电机组，包括上述的组合式能量传输装置。

根据本发明实施例的另一个方面，风力发电机组还包括：塔架；机舱，设置于塔架并与塔架转动连接；线缆，包括设置于机舱的第一线缆以及设置于塔架的第二线缆；其中，能量传输装置设置于塔架以及机舱中的一者并与塔架同轴或者偏心设置，各能量传输部件的转子与第一线缆以及第二线缆中的一者电连接，各能量传输部件的定子与第一线缆以及第二线缆中的另一者电连接。

根据本发明实施例提供的组合式能量传输装置及风力发电机组，组合式能量传输装置包括多个同轴设置的能量传输部件，每个能量传输部件包括转动配合且彼此电连接的转子以及定子，利用能量传输部件的转子以及定子能够实现相对转动的两个部件之间的连接以及能量的传递，进而利用多个能量传输部件实现机械能、电能、光能以及液压能等至少一种能量的传递。并且相邻两个能量传输部件中，其中一个能量传输部件至少部分位于另一个能量传输部件的内部，且各能量传输部件的转子彼此独立设置并绝缘连接，各能量传输部件的定子彼此独立设置并绝缘连接，能够使得多个能量传输部件在同一轴系上减少轴向占用空间，在满足能量传递的基础上减小或者避免组合式能量传输装置受安装空间限制，利于施工。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的组合式能量传输装置的整体结构示意图；

图3是本发明一个实施例的组合式能量传输装置分解示意图；

图4是本发明一个实施例组合式能量传输装置的剖视结构示意图；

图5是本发明一个实施例的能量传输部件的转子的结构示意图

图6是本发明一个实施例的能量传输部件的定子的结构示意图；

图7是本发明一个实施例的环状组件的结构示意图。

其中：

100-组合式能量传输装置；

10-能量传输部件；10a-第一能量传输部件；10b-第二能量传输部件；10c-第三能量传输部件；

11-转子；111-转轴；112-滑环；113-转子支架；11a-第一转子；11b-第二转子；11c-第三转子；

12-定子；121-定子支架；122-环状组件；122a-环形板；122b-电刷组件；122c-汇流排；12a-第一定子；12b-第二定子；12c-第三定子；

13-轴承；

141-控制信号传输通道；142-动力信号传输通道

20-第一法兰；30-第二法兰；40-第三法兰；50-第四法兰；

60-磁屏蔽结构；

70-延伸杆件；

200-塔架；300-机舱；400-发电机；500-叶轮；510-轮毂；520-叶片；600-线缆；610-第一线缆；620-第二线缆；

X-轴向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的组合式能量传输装置及风力发电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供一种风力发电机组，包括塔架200、机舱300、叶轮500以及功能器件，塔架200连接于风机基础，机舱300设置于塔架200，叶轮500设置于机舱300且在风力的作用下能够相对机舱300转动。叶轮500包括轮毂510以及叶片520，叶片520连接于轮毂510。一些可选地实施例中，功能器件可以包括发电机400、变压器以及变流器中的至少一者。发电机400可以连接于叶轮500以及机舱300的底座之间，叶轮500在风力的作用下能够带动发电机400工作进而将风能转换为电能。

风力发电机组在运行的过程中，存在多个系统的机电耦合能量传输。例如：叶片520和轮毂510之间的变桨过程、叶轮500和机舱300相对转动实现风能转换、机舱300和塔架200的偏航过程等，既有机械能的转换，也有电能的传输，其中机械能还有液压的传递。为了避免在机械能的转换过程中，线缆存在扭缆的情况，常用的解决办法是采用电滑环、光滑环，集电环、防雷滑环等实现能量的传递。以上各种设备一定程度上都满足了风力发电机机组的运行工况，但是当两种或者两种以上设备都需要安装在一个系统中时，受安装空间限制，安装结构复杂且施工极为困难。

基于此，本发明实施例提供了一种组合式能量传输装置100及风力发电机组，组合式能量传输装置100能够满足机械能、电能、光能以及液压能等至少一种能量的传递，且能够减小或者避免受安装空间限制，利于施工。组合式能量传输装置100可以作为独立的构件，当然也可以用于风力发电机组并作为风力发电机组的组成部分。

为了更好地理解本发明，下面结合图2至图7根据本发明实施例的组合式能量传输装置100进行详细描述。

如图2至图4所示，发明实施例提出的一种组合式能量传输装置100，包括多个同轴设置的能量传输部件10，相邻两个能量传输部件10中，其中一个能量传输部件10至少部分位于另一个能量传输部件10的内部。每个能量传输部件10包括转动配合且彼此电连接的转子11以及定子12，各能量传输部件10的转子11彼此独立设置并绝缘连接，各能量传输部件10的定子12彼此独立设置并彼此绝缘连接。

本发明实施例提供的能量传输装置100，包括多个同轴设置的能量传输部件10，每个能量传输部件10包括转动配合且彼此电连接的转子11以及定子12，利用能量传输部件10的转子11以及定子12能够实现相对转动的部件之间的连接以及能量的传递，进而利用多个能量传输部件10实现机械能、电能、光能以及液压能等至少一种能量的传递。而相邻两个能量传输部件10中，其中一个能量传输部件10至少部分位于另一个能量传输部件10的内部，且各能量传输部件10的转子11彼此独立设置并绝缘连接，各能量传输部件10的定子12彼此独立设置并绝缘连接。能够使得多个能量传输部件10在同一轴系上且同轴设置并能够减少轴向X占用空间，在满足能量传递的基础上减小或者避免组合式能量传输装置100受安装空间限制，利于施工。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，为了便于相邻两个能量传输部件10中，其中一个能量传输部件10能够至少部分位于另一个能量传输部件10的内部，可以使得至少一个能量传输部件10的转子11以及定子12均中空设置，相邻两个能量传输部件10中的一者至少部分插接于另一者的转子11以及定子12的中空腔内。

示例性的，以组合式能量传输装置100包括两个能量传输部件10为例，两个能量传输部件10的径向尺寸可以依次减小，两个能量传输部件10均可以设置有中空腔，当然，可以使得其中径向尺寸较大的能量传输部件10设置中空腔，使得径向尺寸较小的能量传输部件10至少部分插接于其中空腔内，利于能量传输部件10彼此之间的配合，减少不同能量传输部件10组合后的占用空间。

可选的，每个能量传输部件10上的中空腔在该能量传输部件10的轴向X上贯穿，利于另一能量传输部件10的拆装以及彼此之间的连接。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，相邻两个能量传输部件10可拆卸连接。通过使得相邻两个能量传输部件10彼此可拆卸连接，利于组合式能量传输装置100的装拆。同时，当其中部分数量的能量传输部件10损坏时只需更换相应损坏的能量传输部件10即可，无需报废处理，节约成本，提高组合式能量传输装置100的使用寿命。

作为一种可选地实施方式，相邻两个能量传输部件10中，其中一者的转子11设置有第一法兰20，另一者的转子11设置有第二法兰30，第一法兰20与第二法兰30相互轴向X层叠且彼此可拆卸连接。通过在相邻的能量传输部件10的转子11上对应设置第一法兰20或者第二法兰30，第一法兰20以及第二法兰30相互层叠，可以通过螺栓等紧固件穿过第一法兰20以及第二法兰30实现相邻两个能量传输部件10的转子11之间的可拆卸连接。

作为一种可选地实施方式，相邻两个能量传输部件10中，还可以使得其中一者的定子12设置有第三法兰40，另一者的定子12设置有第四法兰50，第三法兰40与第四法兰50相互轴向X层叠且彼此可拆卸连接。通过在相邻的能量传输部件10的定子12上对应设置第三法兰40或者第四法兰50，第三法兰40以及第四法兰50相互层叠，可以通过螺栓等紧固件穿过第三法兰40以及第四法兰50实现每相邻两个能量传输部件10的转子11之间的可拆卸连接。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，在能量传输部件10的轴向X上，至少一个转子11的端部连接有延伸杆件70，转子11通过延伸杆件70与相对的第一法兰20和/或第二法兰30连接。由于相邻两个能量传输部件10中一者需要至少部分插接于另一者中，彼此之间存在尺寸差异，因此，在能量传输部件10的轴向X上，通过在至少一个转子11的端部连接有延伸杆件70，通过延伸杆件70与相应的第一法兰20或者第二法兰30连接，便于相邻两个能量传输部件10的第一法兰20与第二法兰30之间的层叠与连接。

可选的，在能量传输部件10的轴向X上，可以在转子11的任意端部连接有延伸杆件70，当然，在有些实施例中，也可以使得转子11在轴向X上的两端部均设置有延伸杆件70，以利于相邻两个能量传输部件10之间的连接。

可选的，转子11的每个端部连接的延伸杆件70的数量可以为两个以上，两个以上延伸杆件70围绕能量传输部件10的轴线间隔设置，以保证转子11与对应第一法兰20或者第二法兰30之间的连接与支撑强度。

作为一种可选地实施方式，在能量传输部件10的轴向X上，也可以使得至少一个定子12的端部连接有延伸杆件70，定子12通过延伸杆件70与相对的第三法兰40和/或第四法兰50连接。由于相邻两个能量传输部件10的尺寸存在差异，因此，在能量传输部件10的轴向X上，通过在至少一个定子12的端部连接有延伸杆件70，通过延伸杆件70与相应的第三法兰40或者第四法兰50连接，便于相邻两个能量传输部件10的第三法兰40与第四法兰50之间的层叠与连接。

可选的，在能量传输部件10的轴向X上，可以在定子12的任意端部连接有延伸杆件70，当然，在有些实施例中，也可以使得定子12在轴向X上的两端部均设置有延伸杆件70，以利于相邻两个能量传输部件10之间的连接。

可选的，定子12在轴向X上的端部连接的延伸杆件70的数量可以为两个以上，两个以上延伸杆件70围绕能量传输部件10的轴线间隔设置，以保证定子12与对应第三法兰40或者第四法兰50之间的连接与支撑强度。

作为一种可选地实施方式，在能量传输部件10的轴向X上，延伸杆件70的长度可调。通过上述设置，能够通过调节延伸杆件70在轴向X上的长度来调节与之连接的法兰在轴向X上的位置，利于相邻两个能量传输部件10的对应法兰之间的层叠，以便于通过法兰彼此可拆卸连接。

可选的，延伸杆件70可以包括第一杆段以及第二杆段，第二杆段插接于第一杆段的内部，通过调节第二杆段插入第一杆段内的深度实现延伸杆件70的长度调整。可选的，当第一杆段以及第二杆段调节至合适位置时，通过在第一杆段以及第二杆段的侧部共同插入锁定销实现第一杆段与第二杆段之间相对位置的锁定。

作为一种可选的实施方式，本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，还包括磁屏蔽结构60，至少两个相邻设置的能量传输部件10之间设置有磁屏蔽结构60。通过设置磁屏蔽结构60，使得相邻两个能量传输部件10中的一者至少部分插接于另一者时，能够避免彼此之间互感产生串扰，有效的避免能量传输部件10之间产生磁耦合，保证能量传输部件10各自性能的独立性以及稳定性。

作为一种可选地实施方式，磁屏蔽结构60可以呈筒状体，磁屏蔽结构60置于相邻两个能量传输部件10之间并与相邻两个能量传输部件10中的一者连接。磁屏蔽结构60采用筒状体，可以将其设置在相邻两个能量传输部件10之间并包围位于内侧的能量传输部件10，在避免能量传输部件10彼此之间产生磁感应的基础上还能够简化磁屏蔽结构60，利于其成型以及拆装。

在一些可选的实施例中，本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，同一能量传输部件10的转子11以及定子12通过轴承13转动连接，通过上述设置。使得组合式能量传输装置100在使用时，与能量传输部件10的转子11连接的构件以及与其定子12连接的构件彼此之间利于相对转动且能够满足能量的传递，同时在转动的过程中能够有效的避免发生扭缆现象。

在一些可选的实施例中，本发明实施例提供的能量传输装置100，其所包括的能量传输部件10的数量不做具体限制，其可以为两个、三个甚至更多个。具体可以根据能量传输装置100所在位置以及需要传递的能量的种类进行设置。

作为一种可选的实施方式，本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，其多个能量传输部件10可以包括集电环、光滑环、电滑环以及防雷滑环中的一者或者两者以上的组合。通过上述设置，能够利于组合式能量传输装置100能够满足机械能、电能、光能以及液压能等至少一种能量的传递。

示例性的，可以使得组合式能量传输装置100所包括的多个能量传输部件10均为集电环、或者均为光电环、或者均为电滑环、亦或者均为防雷滑环。

当然，此为一种可选的实施方式，在有些示例中，也可以使得组合式能量传输装置100所包括的多个能量传输部件10中至少一个为集电环、至少一个为光滑环等，具体可以根据组合式能量传输装置100所在位置以及需要传递的能量的种类进行设置。

可以理解的是，本发明上述各实施例均是以相邻能量传输部件10通过对应的法兰层叠以及紧固件锁定的形式进行可拆卸连接，此为一种可选地实施方式，在一些其他的示例中，也可以使得相邻能量传输部件10的转子11之间通过焊接的方式相互连接，定子12之间通过焊接的方式相互连接，以满足各转子11之间的连接需求以及各定子12之间的连接需求。

为了更好的理解本发明实施提供的组合式能量传输装置100，以下将以其包括三个能量传输部件10为例进行举例说明。

继续参阅图3、图4所示，作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，其多个同轴设置的能量传输部件10包括第一能量传输部件10a、第二能量传输部件10b以及第三能量传输部件10c。为了便于理解，将第一能量传输部件10a包括的转子11以及定子12限定为第一转子11a以及第一定子12a，第二能量传输部件10b包括的转子11以及定子12限定为第二转子11b以及第二定子12b，并且将第三能量传输部件10c包括的转子11以及定子12限定为第三转子11c以及第三定子12c。

可选的，可以在第一能量传输部件10a的第一转子11a内设置有第一中空腔，第二能量传输部件10b至少部分位于第一中空腔，第二能量传输部件10b的第二转子11b内设置有第二中空腔，第三能量传输部件10c至少部分位于第二中空腔，第二能量传输部件10b的第二转子11b分别与第一能量传输部件10a的第一转子11a以及第三能量传输部件10c的第三转子11c连接，第二能量传输部件10b的第二定子12b分别与第一能量传输部件10a的第一定子12a以及第三能量传输部件10c的第三定子12c连接。

作为一种可选地实施方式，可以使得三个能量传输部件10中的一者采用集电环、一者采用电滑环、剩余一者采用光滑环。通过集电环能够满足高电流的传输需求，通过电滑环能够满足低电流的传输需求，而通过设置光滑环能够满足光信号的传输需求。

作为一种可选地实施方式，三个能量传输部件10中可以使得第一能量传输部件10a采用集电环，第二能量传输部件10b采用电滑环，而第三能量传输部件10c采用光滑环，能够满足电信号、光信号的传递。

如图5至图7所示，作为一种可选地实施方式，当能量传输部件10采用集电环时，可以使其转子11包括转轴111以及多个滑环112，多个滑环112在轴向X间隔并与转轴111绝缘连接。定子12包括定子支架121以及多个设置于定子支架121并沿着轴向X间隔分布的环状组件122，每个环状组件122包括环形板122a、设置于环形板122a的电刷组件122b以及与电刷组件122b电连接的汇流排122c，每个电刷组件122b与对应的滑环112接触并电连接。能量传输部件10采用上述形式，能够利于电能等能量的传递。其转轴111内部可以中空设置形成中空腔室，可选的，其转轴111可以用作磁屏蔽结构使用。

一些可选地实施例中，可以使得定子支架121设置第三法兰40和/或第四法兰50，在满足相邻能量传输部件10彼此连接需求的基础上能够简化能量传输部件10的结构。

作为一种可选地实施方式，可以使得转子11包括转子支架113，多个滑环112连接于转子支架113，可以使得转子支架113设置第一法兰20和/或第二法兰30。通过上述设置，在满足相邻能量传输部件10彼此连接需求的基础上能够简化能量传输部件10的结构。当设置转子支架113时，转子11可以同时包括转轴111，当然也可以去除转轴111，只要能够保证多个滑环112的连接以及相对位置固定需求均可。

在一些可选地实施例中，可以使得第一能量传输部件10a的第一转子11a设置第一法兰20，第二能量传输部件10b的第二转子11b设置第二法兰30，第二法兰30在轴向X上与第一法兰20层叠设置并通过紧固件可拆卸连接。

可选的，可以在第二能量传输部件10b的第二转子11b的一个端部设置延伸杆件70，第二转子11b通过延伸杆件70与第二法兰30连接。

可选的，可以使得第一能量传输部件10a的第一定子12a设置第三法兰40，第二能量传输部件10b的第二定子12b设置第四法兰50，第四法兰50与第三法兰40层叠设置并通过紧固件连接。

如图4至图7所示，一些可选地实施例中，第二能量传输部件10b包括控制信号传输通道141以及动力信号传输通道142，控制信号传输通道141与动力信号传输通道142轴向X层叠且彼此绝缘设置。通过第二能量传输部件10b能够实现控制信号以及动力信号的传输。

一些可选的示例中，可以使得第三能量传输部件10c的第三转子11c上设置有第一法兰20，其可以直接与第二能量传输部件10b上的第二转子11b连接。进而实现各能量传输部件10的转子11的同步转动。第三能量传输部件10c的定子12c可以设置有第三法兰40，通过第三法兰40与第二能量传输部件10b的第二定子12b上设置的第四法兰50层叠设置并可拆卸连接。

一些可选的实施例中，第三能量传输部件10c采用光滑环形式时，可以利用透镜原理实现光信号的传递。

本发明实施例提供的组合式能量传输装置100，当其用于风力发电机组时，可以将组合式能量传输装置100设置在塔架200或者机舱300的一者内。一些可选的实施例中，可以将其设置在塔架200内，其可以与塔架200同轴或者偏心设置，风力发电机组还可以包括线缆600，线缆600包括设置于机舱300的第一线缆610以及设置于塔架200的第二线缆620，各能量传输部件10的转子11与第一线缆610以及第二线缆620中的一者连接，各能量传输部件10的定子12与第一线缆610以及第二线缆620中的另一者电连接。以实现风力发电机组中能量的传递，同时能够减少多个能量传输部件10整体在风力发电机组中轴向X上的占用空间，解决需要用到多个能量传输部件10而安装空间有限的问题。

并且，利用组合式能量传输装置100将集电环、光滑环、电滑环以及防雷滑环中至少一者的功能集成在一个部件中，能降低成本。各能量传输部件10具有独立的功能且互不影响。

同时，组合式能量传输装置100的各能量传输部件10的转子11、定子12的组合形式，使得转子11能够联动，减小拨叉等驱动结构的使用，满足同等能量传输功能需求下，能够简化结构，且节约成本。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (14)

1.一种组合式能量传输装置(100)，其特征在于，包括：

多个同轴设置的能量传输部件(10)，相邻两个所述能量传输部件(10)中，其中一个所述能量传输部件(10)至少部分位于另一个能量传输部件(10)的内部；

每个所述能量传输部件(10)包括转动配合且彼此电连接的转子(11)以及定子(12)，各所述能量传输部件(10)的所述转子(11)彼此独立设置并绝缘连接，各所述能量传输部件(10)的所述定子(12)彼此独立设置并绝缘连接。

2.根据权利要求1所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，所述至少一个能量传输部件(10)的所述转子(11)以及所述定子(12)均中空设置，相邻两个所述能量传输部件(10)中的一者至少部分插接于另一者的转子(11)以及定子(12)的中空腔内。

3.根据权利要求1所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，所述组合式能量传输装置(100)还包括磁屏蔽结构(60)，至少两个相邻设置的所述能量传输部件(10)之间设置有所述磁屏蔽结构(60)。

4.根据权利要求3所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，所述磁屏蔽结构(60)呈筒状体，所述磁屏蔽结构(60)置于相邻两个所述能量传输部件(10)中的一者连接。

5.根据权利要求1所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，相邻两个所述能量传输部件(10)可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，相邻两个所述能量传输部件(10)中，其中一者的所述转子(11)设置有第一法兰(20)，另一者的所述转子(11)设置有第二法兰(30)，所述第一法兰(20)与所述第二法兰(30)相互轴向(X)层叠且彼此可拆卸连接，其中一者的所述定子(12)设置有第三法兰(40)，另一者的所述定子(12)设置有第四法兰(50)，所述第三法兰(40)与所述第四法兰(50)相互轴向(X)层叠且彼此可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，在所述能量传输部件(10)的轴向(X)上，至少一个所述转子(11)的端部连接有延伸杆件(70)，所述转子(11)通过所述延伸杆件(70)与相对的所述第一法兰(20)和/或所述第二法兰(30)连接；

和/或，在所述能量传输部件(10)的轴向(X)上，至少一个所述定子(12)的端部连接有延伸杆件(70)，所述定子(12)通过所述延伸杆件(70)与相对的所述第三法兰(40)和/或所述第四法兰(50)连接。

8.根据权利要求7所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，在所述能量传输部件(10)的轴向(X)上，所述延伸杆件(70)的长度可调。

9.根据权利要求1所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，多个所述能量传输部件(10)包括集电环、光滑环、电滑环以及防雷滑环中的一者或者两者以上的组合。

10.根据权利要求1所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，同一所述能量传输部件(10)的所述转子(11)与所述定子(12)通过轴承(13)转动连接。

11.根据权利要求1至10任意一项所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，多个同轴设置的所述能量传输部件(10)包括第一能量传输部件(10a)、第二能量传输部件(10b)以及第三能量传输部件(10c)，所述第一能量传输部件(10a)的转子(11)内设置有第一中空腔，所述第二能量传输部件(10b)至少部分位于所述第一中空腔，所述第二能量传输部件(10b)的转子(11)内设置有第二中空腔，所述第三能量传输部件(10c)至少部分位于所述第二中空腔，所述第二能量传输部件(10b)的转子(11)分别与所述第一能量传输部件(10a)的转子(11)以及所述第三能量传输部件(10c)的转子(11)连接，所述第二能量传输部件(10b)的定子(12)分别与所述第一能量传输部件(10a)的定子(12)以及所述第三能量传输部件(10c)的定子(12)连接。

12.根据权利要求11所述的组合式能量传输装置(100)，其特征在于，所述第二能量传输部件(10)包括控制信号传输通道(141)以及动力信号传输通道(142)，所述控制信号传输通道(141)与所述动力信号传输通道(142)轴向(X)层叠且彼此绝缘设置。

13.一种风力发电机组，包括如权利要求1至12任意一项所述的组合式能量传输装置(100)。

14.根据权利要求13所述的风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组还包括：

塔架(200)；

机舱(300)，设置于所述塔架(200)并与所述塔架(200)转动连接；

线缆(600)，包括设置于所述机舱(300)的第一线缆(610)以及设置于所述塔架(200)的第二线缆(620)；

其中，所述组合式能量传输装置(100)设置于所述塔架(200)以及所述机舱(300)中的一者并与所述塔架(200)同轴或者偏心设置，各所述能量传输部件(10)的所述转子(11)与所述第一线缆(610)以及所述第二线缆(620)中的一者电连接，各所述能量传输部件(10)的所述定子(12)与所述第一线缆(610)以及所述第二线缆(620)中的另一者电连接。

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