CN114687950A - 传动系统、风力发电机组以及风力发电机组的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传动系统、风力发电机组以及风力发电机组的控制方法。传动系统包括轴系结构和磁力组件。轴系结构包括转动部件、定轴以及轴承结构，转动部件与静止部件同轴设置并通过轴承结构转动连接，转动部件在自身轴向上具有第一端部，静止部件在轴向上具有第二端部，第一端部与第二端部相向设置；非接触式承载部件设置于第一端部和第二端部的至少一者上，非接触式承载部件能够对转动部件施加作用力，以减小转动部件作用于轴承结构沿轴向的轴向力。本发明提供的传动系统、风力发电机组以及风力发电机组的控制方法，能够降低传动系统中的轴承结构发生损伤的可能性，有利于提高传动系统整体的使用寿命。

Description

传动系统、风力发电机组以及风力发电机组的控制方法

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种传动系统、风力发电机组以及风力发电机组的控制方法。

背景技术

风力发电机组可以将自然界的风能转换为可被利用电能，应用十分广泛。风力发电机组主要包括直驱式风力发电机组以及双馈式风力发电机组。然而，已有的风力发电机组，其叶轮以及机舱通过传动系统直接连接，由于叶轮具有较大的重量以及风能作用的载荷，其重量以及所承受的载荷将作用于传动系统内部的轴承结构，对轴承结构的各轴承尤其是靠近叶轮一侧的轴承受载不利，影响传动系统整体的寿命。

发明内容

本发明实施例提供一种传动系统、风力发电机组以及风力发电机组的控制方法，能够降低传动系统中的轴承结构发生损伤的可能性，有利于提高传动系统整体的使用寿命。

一方面，根据本发明实施例提出了一种传动系统，其包括：

轴系结构，包括转动部件、静止部件以及轴承结构，转动部件与静止部件同轴设置并通过轴承结构转动连接，转动部件在自身轴向上具有第一端部，静止部件在轴向上具有第二端部，第一端部与第二端部相向设置；

非接触式承载部件，设置于第一端部和第二端部的至少一者上，非接触式承载部件能够对转动部件施加作用力，以减小转动部件作用于轴承结构沿轴向的轴向力。

根据本发明的一个实施例，非接触式承载部件包括磁力组件，磁力组件包括第一磁力部件和第二磁力部件，第一磁力部件和第二磁力部件中的一者设置于第一端部、另一者设置于第二端部，作用力包括第一磁力部件和第二磁力部件之间能够产生的斥力。

根据本发明的一个实施例，第一磁力部件和第二磁力部件之间产生的斥力大小可调节。

根据本发明的一个实施例，传动系统还包括传感器，用于采集载荷信号，载荷信号用于表征转动部件在轴向上所承载的应力大小；

控制器，根据载荷信号调节第一磁力部件和第二磁力部件之间产生的斥力大小。

根据本发明的一个实施例，传感器包括应力传感器、应变传感器、位移传感器和载荷传感器中的至少一种。

根据本发明的一个实施例，第一磁力部件和第二磁力部件之间的距离可调节，或者，第一磁力部件自身磁力大小和/或第二磁力部件自身磁力大小可调节。

根据本发明的一个实施例，第一磁力部件设置于第一端部，第二磁力部件设置于第二端部，第一磁力部件为永磁铁，第二磁力部件为电磁铁。

根据本发明的一个实施例，磁力组件为环绕转动部件的转动轴线分布的环状结构体。

根据本发明的一个实施例，两个以上的磁力组件环绕转动部件的转动轴线分布，两个以上的第一磁力部件中部分第一磁力部件为永磁铁，另一部分第一磁力部件为电磁铁，和/或，两个以上的第二磁力部件中部分第二磁力部件为永磁铁，另一部分第二磁力部件为电磁铁。

根据本发明的一个实施例，各磁力组件中第一磁力部件和第二磁力部件的一者为永磁铁，另一者为电磁铁。

根据本发明的一个实施例，相邻两个第一磁力部件中一者为永磁铁，另一者为电磁铁；和/或，相邻两个第二磁力部件中一者为永磁铁，另一者为电磁铁。

根据本发明的一个实施例，沿轴向，第一磁力部件和第二磁力部件中一者的正投影覆盖另一者的正投影。

根据本发明实施例提供的传动系统，在用于风力发电机组时，可以将转动部件与叶轮连接，使得叶轮在风能的作用下转动时能够带动转动部件相对于静止部件转动。本发明实施例提供的非接触式承载部件能够对转动部件施加作用力。该作用力与叶轮施加到转动部件上的轴向力方向相反，以减小转动部件作用于轴承结构沿轴向的轴向力，从而可以用于平衡叶轮上所承载的风能作用的载荷，降低叶轮所承受的载荷对轴系结构内的轴承结构造成损伤的可能性，进而有利于提高轴承结构以及传动系统整体的使用寿命，可以保证风力发电机组的发电效益。另外，由于轴承结构无需承受较大的轴向力，可以更灵活的配置轴系中轴承类型的搭配，选取性价比更高的轴承类型，或者选取尺寸更小的轴承，从而降低风力发电机组的造价成本。

另一个方面，根据本发明实施例提供一种风力发电机组，其包括：

机舱；

如上述实施例的传动系统，静止部件连接于机舱；

叶轮，连接于转动部件。

再一个方面，根据本发明实施例提供一种风力发电机组的控制方法，其包括：

获取载荷信号，载荷信号用于表征与轴系结构的转动部件相连接的叶轮在转动部件的轴向上所承载的应力大小；

利用载荷信号确定轴系结构的轴承结构在轴向上承受的轴向力；

根据轴向力调节非接触式承载部件对转动部件施加的作用力大小。

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是本发明一实施例的风力发电机组的整体结构示意图；

图2是本发明一实施例的传动系统的剖视结构示意图；

图3是图2中A处放大图；

图4是本发明另一实施例的传动系统的剖视结构示意图；

图5是图4中D处放大图；

图6是图2中沿B-B向的剖视示意图；

图7是图2中沿C-C向的剖视示意图；

图8是本发明一实施例的风力发电机组的局部剖视结构示意图；

图9是本发明另一实施例的风力发电机组的局部剖视结构示意图；

图10是本发明一实施例的风力发电机组的控制方法的流程示意图。

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。

标记说明：

1、传动系统；

10、轴系结构；11、转动部件；111、第一端部；12、定轴；121、第二端部；13、轴承结构；131、第一轴承；132、第二轴承；

20、磁力组件；21、第一磁力部件；22、第二磁力部件；

30、传感器；

40、控制器；

50、驱动组件；

100、塔架；200、机舱；300、发电机；400、叶轮；410、轮毂；420、叶片；

X、轴向。

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，并不是对本发明的真空灌注方法、辅助装置、灌注系统及导流管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。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图10对本发明实施例进行描述。

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种风力发电机组，包括塔架100、机舱200、发电机300、传动系统1以及叶轮400。塔架100连接于风机基础。机舱200设置于塔架100的顶端。机舱200能够与塔架100连接。叶轮400包括轮毂410以及连接于轮毂410上的多个叶片420。发电机300设置于机舱200。在一些示例中，风力发电机组可以是直驱风力发电机组。发电机300可以位于机舱200的外部。发电机300包括转子以及定子(图中未示出)。转子可以通过传动系统1与轮毂410连接。定子可以通过传动系统1与机舱200连接。当风力作用于叶片420时，叶片420带动轮毂410转动。轮毂410通过传动系统1带动发电机300的转子相对定子转动，实现风力发电机组的发电需求。

需要说明的是，本发明实施例风力发电机组不限于上述的直驱风力发电机组，也可以是具有齿轮箱的半直驱风力发电机组或双馈式风力发电机组。半直驱风力发电机组或双馈式风力发电机组中，发电机300可以位于机舱200的内部。发电机300的转子与齿轮箱的输出轴相连接，而传动系统1与齿轮箱的输入轴相连接。齿轮箱的输入轴通过传动系统1与轮毂410连接。

本发明实施例提供的风力发电机组的叶轮400可以通过传动系统1连接于机舱200。由于叶轮400需要承载风能作用的载荷，而其所承载的载荷将作用于传动系统1内部的轴承结构13，从而使得轴承结构13受载不利，影响传动系统1整体的寿命。

基于上述技术问题，本发明实施例提供一种传动系统1，其可以作为独立的构件生产及使用，当然也可以用于上述实施例提供的风力发电机组并作为风力发电机组的组成部分。

本发明实施例提供的传动系统1包括轴系结构10以及非接触式承载部件。轴系结构10包括转动部件11、静止部件12以及轴承结构13。转动部件11连接于静止部件12并且可以相对于静止部件12转动。转动部件11与静止部件12同轴设置并通过轴承结构13转动连接。转动部件11与静止部件12相互套设。转动部件11与静止部件12中的一者插接于另一者，而轴承结构13设置于两者插接处并且位于两者之间。转动部件11在自身轴向X上具有第一端部111。静止部件12在轴向X上具有第二端部121。转动部件11的第一端部111与静止部件12的第二端部121相向设置。非接触式承载部件并不同时与第一端部111和第二端部121相接触。设置该非接触式承载部件后，转动部件11和静止部件12之间仍然保持非接触状态。非接触式承载部件设置于第一端部111和第二端部121的至少一者上。非接触式承载部件能够对转动部件11施加作用力，以减小转动部件11作用于轴承结构13沿轴向X的轴向力。

当转动部件11上承载的作用力使得转动部件11的第一端部111具有朝向静止部件12的第二端部121移动趋势或朝向静止部件12的第二端部121发生移动时，转动部件11会作用于轴承结构13沿轴向X的轴向力。

由于非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力与转动部件11上承载的作用力方向相反，因此可以抵消一部分转动部件11上承载的作用力或抵消全部转动部件11上承载的作用力，以减小转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力，从而可以减轻轴承结构13所承受的载荷。

本发明实施例提供的传动系统1，在用于风力发电机组时，可以将转动部件11与叶轮400连接，将静止部件12与机舱200连接，使得叶轮400在风能的作用下转动时能够带动转动部件11相对于静止部件12转动。本发明实施例提供的非接触式承载部件能够对转动部件11施加作用力。该作用力与叶轮400施加到转动部件11上的轴向力方向相反，以减小转动部件11作用于轴承结构13沿轴向X的轴向力，从而可以用于平衡叶轮400上所承载的风能作用的载荷，降低叶轮400所承受的载荷对轴系结构10内的轴承结构13造成损伤的可能性，进而有利于提高轴承结构13以及传动系统1整体的使用寿命，可以保证风力发电机组的发电效益。另外，由于轴承结构13无需承受较大的轴向力，可以更灵活的配置轴系中轴承类型的搭配，选取性价比更高的轴承类型，或者选取尺寸更小的轴承，从而降低风力发电机组的造价成本。

在一些实施例中，参见图2和图3所示，本发明实施例提供的非接触式承载部件包括磁力组件20。磁力组件20包括第一磁力部件21和第二磁力部件22。第一磁力部件21和第二磁力部件22中的一者设置于转动部件11的第一端部111、另一者设置于静止部件12的第二端部121。第一磁力部件21和第二磁力部件22之间能够产生斥力。非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力包括第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力。由于第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力与转动部件11上承载的作用力方向相反，因此可以抵消一部分转动部件11上承载的作用力或抵消全部转动部件11上承载的作用力，以减小或消除转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力，从而可以减轻轴承结构13所承受的载荷。

在一些实施例中，参见图2所示，轴承结构13包括第一轴承131以及第二轴承132。第一轴承131以及第二轴承132沿轴向X间隔分布。第一轴承131以及第二轴承132位于转动部件11以及静止部件12之间。转动部件11以及静止部件12通过第一轴承131以及第二轴承132彼此转动连接。可选地，第一轴承131靠近转动部件11的第一端部111，而第二轴承132远离转动部件11的第一端部111，即，在用于风力发电机组时，第一轴承131更靠近叶轮400设置，而第二轴承132远离叶轮400设置。可选地，第一轴承131可以为球轴承、圆柱轴承或圆锥轴承。第二轴承132可以为球轴承、圆柱轴承或圆锥轴承。

在其它一些实施例中，轴承结构13可以包括一个轴承。可选地，轴承结构13可以为双列圆锥滚子轴承、双列滚珠球轴承或双列圆柱滚子轴承。或者，轴承结构13也可以包括三个以上的轴承。三个以上的轴承沿轴向X间隔分布。轴承可以为球轴承、圆柱轴承或圆锥轴承。

需要说明的是，轴承结构13包括的轴承数量和类型并不限于上述所列出的数量和类型，而是可以根据需求灵活选择轴承的数量和类型。

在一些实施例中，参见图3所示，沿转动部件11的轴向X，第一磁力部件21和第二磁力部件22中一者的正投影覆盖另一者的正投影，从而降低转动部件11在转动部件11自身的径向上出现位置偏移而导致第一磁力部件21和第二磁力部件22彼此错开，使得第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小发生变化的可能性，进而有利于保证第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小的稳定性。

在一些实施例中，第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小可调节。由于风能作用于叶轮400上的作用力是可以变化的，因此叶轮400作用于转动部件11上的作用力也是变化的，从而转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力也是变化的。因此，可以根据转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力大小，来调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小，从而磁力组件20可以更好地适应转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力的变化情况，有利于准确控制转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力大小。

在一些实施例中，参见图4所示，传动系统1还包括传感器30和控制器40。传感器30用于采集载荷信号。载荷信号用于表征转动部件11在轴向X上所承载的应力大小。控制器40可以通过传感器30采集的载荷信号分析转动部件11的应力变化情况，以更好地根据载荷信号调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小，从而保证磁力组件20很好地适应转动部件11的应力变化情况。示例性地，传感器30设置于转动部件11上。传感器30和控制器40之间可以采用无线通信。可选地，传感器30包括应力传感器、应变传感器、位移传感器和载荷传感器中的至少一种。

在一些实施例中，通过调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间的距离W，来调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小。示例性地，参见图5所示，第一磁力部件21设置于转动部件11的第一端部111。第二磁力部件22沿轴向X可移动地设置于静止部件12的第二端部121。传动系统1还包括驱动组件50。驱动组件50可以设置于静止部件12的第二端部121。第二磁力部件22连接于驱动组件50的输出端。驱动组件50可以驱动第二磁力部件22相对于静止部件12的第二端部121沿轴向X移动，以改变第一磁力部件21和第二磁力部件22之间的距离W。控制器40可以控制驱动组件50。可选地，驱动组件50可以是液压缸、气压缸或电动缸。

可以理解地，驱动组件50也可以设置于转动部件11的第一端部111。第一磁力部件21连接于驱动组件50的输出端。驱动组件50可以驱动第一磁力部件21沿轴向X移动，以改变第一磁力部件21和第二磁力部件22之间的距离W。

在一些实施例中，第一磁力部件21和第二磁力部件22均为永磁铁，从而一方面，第一磁力部件21和第二磁力部件22自身结构简单，易于安装固定于转动部件11或静止部件12，从而可以降低安装难度；另一方面，第一磁力部件21和第二磁力部件22对恶劣环境的适应能力强，自身可靠性和稳定性良好，可以降低维护难度。示例性地，本实施例中，可以通过调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间的距离W，来调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小。

在一些实施例中，第一磁力部件21设置于转动部件11的第一端部111。第二磁力部件22设置于静止部件12的第二端部121。第一磁力部件21为永磁铁，而第二磁力部件22为电磁铁。由于第二磁力部件22需要布置相应的电路结构，因此第二磁力部件22设置于静止部件12的第二端部121，可以降低电路结构布置的难度和复杂度，有利于提高第二磁力部件22的安装便利性以及后期运行过程的可靠性、稳定性。

示例性地，由于第二磁力部件22自身的磁力大小可以调节，因此可以通过调节第二磁力部件22自身的磁力大小，来调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小。

示例性地，可以通过调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间的距离W，来调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力大小。

在一些实施例中，参见图6和图7所示，磁力组件20为环绕转动部件11的转动轴线分布的环状结构体，从而磁力组件20在转动部件11的整个周向上均可以产生斥力，使得磁力组件20在整个周向上都可以向转动部件11施加作用力，进而可以更好地在整个周向上的不同区域平衡转动部件11所承载的作用力。

在一些可选的实施例中，第一磁力部件21和第二磁力部件22均为一个整体圆环结构。示例性地，第一磁力部件21和第二磁力部件22可以为永磁铁。示例性地，第一磁力部件21设置于转动部件11的第一端部111，而第二磁力部件22设置于静止部件12的第二端部121。第一磁力部件21可以为永磁铁，而第二磁力部件22可以为电磁铁。

在一些可选的实施例中，两个以上的磁力组件20环绕转动部件11的转动轴线分布。每个磁力组件20包括第一磁力部件21和第二磁力部件22。两个以上的第一磁力部件21中部分第一磁力部件21为永磁铁，另一部分第一磁力部件21为电磁铁。和/或，两个以上的第二磁力部件22中部分第二磁力部件22为永磁铁，另一部分第二磁力部件22为电磁铁。因此，采用永磁铁和电磁铁混合设置的方式，在永磁铁产生的斥力满足要求时，电磁铁可以处于断电无磁力的状态，而在永磁铁产生的斥力不能满足要求时，可以启用电磁铁以进行应力补偿，增大第一磁力部件21和第二磁力部件22之间的斥力，从而可以提高磁力组件20整体的适应能力。

示例性地，参见图6所示，两个以上的第一磁力部件21围绕转动部件11的转动轴线均匀分布。和/或，参见图7所示，两个以上的第二磁力部件22围绕转动部件11的转动轴线均匀分布。

在一些可选的实施例中，各个磁力组件20中，第一磁力部件21和第二磁力部件22的一者为永磁铁，另一者为电磁铁。由于电磁铁自身的磁力大小可以调节，因此各个磁力组件20所产生的斥力均可以进行单独调节，从而各个磁力组件20所产生的斥力可以彼此相同，或者，各个磁力组件20所产生的斥力可以彼此不相同，或者，两个以上的磁力组件20中，部分磁力组件20所产生的斥力可以彼此相同，另一部分磁力组件20所产生的斥力可以彼此不相同。因此，可以根据转动部件11在自身周向上的不同区域所承载的作用力大小来灵活调节各个磁力组件20所产生的斥力，从而可以有效保证转动部件11自身整体所承受的载荷达到均衡，进而保证转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力均衡。

在一些可选的实施例中，相邻两个第一磁力部件21中一者为永磁铁，另一者为电磁铁。和/或，相邻两个第二磁力部件22中一者为永磁铁，另一者为电磁铁。沿转动部件11自身的周向，永磁铁和电磁铁交替设置的方式，可以使得各个永磁铁呈环形分布，而各个电磁铁也呈环形分布。在永磁铁产生的斥力不能满足要求时，启动电磁铁进行应力补偿以增大第一磁力部件21和第二磁力部件22之间产生的斥力。由于各个电磁铁呈环形分布，因此启动后的电磁铁可以在转动部件11自身的周向上的不同区域同时产生磁力，从而保证转动部件11自身的周向上的不同区域所承受的载荷趋于一致，降低电磁铁启动时造成转动部件11出现偏载的可能性。

在一些实施例中，参见图8所示，本发明实施例提供的轴系结构10，其转动部件11可以位于静止部件12的内部并与静止部件12同轴设置。叶轮400连接于转动部件11的第一端部111，而静止部件12的第二端部121靠近叶轮400设置。叶轮400中的叶片420上可以设置传感器30，以采集叶片420在轴向X上所承载的应力大小的载荷信号。利用载荷信号确定轴系结构10的轴承结构13在轴向X上承受的轴向力。示例性地，叶片420上靠近轮毂410的叶根部可以设置传感器30。

在一些实施例中，参见图9所示，本发明实施例提供的轴系结构10，其转动部件11可以位于静止部件12的外部并与静止部件12同轴设置。叶轮400连接于转动部件11上远离第一端部111的端部上，而静止部件12的第二端部121远离叶轮400设置。第一轴承131靠近转动部件11的第一端部111，而第二轴承132远离转动部件11的第一端部111，即，在用于风力发电机组时，第二轴承132更靠近叶轮400设置，而第一轴承131远离叶轮400设置。叶轮400中的叶片420上可以设置传感器30，以采集叶片420在轴向X上所承载的应力大小的载荷信号。利用载荷信号确定轴系结构10的轴承结构13在轴向X上承受的轴向力。

在一些实施例中，本发明实施例提供的非接触式承载部件可以包括气压部件以及液压部件中的至少一者。其中，气压部件可以通过喷气的方式产生推力。非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力是气压部件产生的推力。气压部件产生的推力与转动部件11上承载的作用力方向相反，因此可以抵消一部分转动部件11上承载的作用力或抵消全部转动部件11上承载的作用力，以减小或消除转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力，从而可以减轻轴承结构13所承受的载荷。示例性地，转动部件11的第一端部111和静止部件12的第二端部121的至少一者上可以设置气压部件。示例性地，气压部件具有喷气嘴。喷气嘴位于转动部件11的第一端部111和静止部件12的第二端部121之间。喷气嘴的喷气方向与轴向X平行。

参见图10所示，本发明实施例还提供一种风力发电机组的控制方法，其包括：

获取载荷信号，载荷信号用于表征与轴系结构10的转动部件11相连接的叶轮400在转动部件11的轴向X上所承载的应力大小；

利用载荷信号确定轴系结构10的轴承结构13在轴向X上承受的轴向力；

根据轴向力调节非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力大小。

本实施例中的轴系结构可以是前述任一实施例的轴系结构10。

在一些实施例中，使用传感器30采集载荷信号。示例性地，传感器30可以设置于转动部件11上或者可以设置于叶轮400的叶片420上。可选地，传感器30包括应力传感器、应变传感器、位移传感器和载荷传感器中的至少一种。

使用控制器40可以通过传感器30采集的载荷信号分析转动部件11的应力变化情况，以更好地根据载荷信号调节非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力大小。控制器40可以分析选取最有利于轴承结构13的载荷，来调节非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力大小。示例性地，传感器30和控制器40之间可以采用无线通信。

本发明实施例的风力发电机组的控制方法，可以实时地确定叶轮400在转动部件11的轴向X上所承载的应力大小，并且通过调节非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力大小来抵消一部分叶轮400在转动部件11的轴向X上所承载的应力或抵消全部叶轮400在转动部件11的轴向X上所承载的应力，从而减小转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力，减轻轴承结构13所承受的载荷，降低叶轮400所承受的载荷对轴系结构10内的轴承结构13造成损伤的可能性，进而有利于提高轴承结构13以及传动系统1整体的使用寿命，可以保证风力发电机组的发电效益。另外，由于轴承结构13无需承受较大的轴向力，可以更灵活的配置轴系中轴承类型的搭配，选取性价比更高的轴承类型，或者选取尺寸更小的轴承，从而降低风力发电机组的造价成本。

在一些实施例中，非接触式承载部件包括第一磁力部件21和第二磁力部件22。本实施例中的第一磁力部件21和第二磁力部件22可以是前述任一实施例的第一磁力部件21和第二磁力部件22。通过调节第一磁力部件21和第二磁力部件22之间的斥力大小来抵消一部分叶轮400在转动部件11的轴向X上所承载的应力或抵消全部叶轮400在转动部件11的轴向X上所承载的应力，从而减小转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力。

在一些实施例中，非接触式承载部件可以包括气压部件。气压部件可以通过喷气的方式产生推力。非接触式承载部件对转动部件11施加的作用力是气压部件产生的推力。气压部件产生的推力与转动部件11上承载的作用力方向相反，因此可以抵消一部分转动部件11上承载的作用力或抵消全部转动部件11上承载的作用力，以减小或消除转动部件11作用于轴承结构13上的轴向力，从而可以减轻轴承结构13所承受的载荷。

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)

1.一种传动系统，其特征在于，包括：

轴系结构，包括转动部件、静止部件以及轴承结构，所述转动部件与所述静止部件同轴设置并通过所述轴承结构转动连接，所述转动部件在自身轴向上具有第一端部，所述静止部件在所述轴向上具有第二端部，所述第一端部与所述第二端部相向设置；

非接触式承载部件，设置于所述第一端部和所述第二端部的至少一者上，所述非接触式承载部件能够对所述转动部件施加作用力，以减小所述转动部件作用于所述轴承结构沿所述轴向的轴向力。

2.根据权利要求1所述的传动系统，其特征在于，所述非接触式承载部件包括磁力组件，所述磁力组件包括第一磁力部件和第二磁力部件，所述第一磁力部件和所述第二磁力部件中的一者设置于所述第一端部、另一者设置于所述第二端部，所述作用力包括所述第一磁力部件和所述第二磁力部件之间能够产生的斥力。

3.根据权利要求2所述的传动系统，其特征在于，所述第一磁力部件和所述第二磁力部件之间产生的所述斥力大小可调节。

4.根据权利要求3所述的传动系统，其特征在于，所述传动系统还包括传感器，用于采集载荷信号，所述载荷信号用于表征所述转动部件在所述轴向上所承载的应力大小；

控制器，根据所述载荷信号调节所述第一磁力部件和所述第二磁力部件之间产生的所述斥力大小。

5.根据权利要求4所述的传动系统，其特征在于，所述传感器包括应力传感器、应变传感器、位移传感器和载荷传感器中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的传动系统，其特征在于，所述第一磁力部件和所述第二磁力部件之间的距离可调节，或者，所述第一磁力部件自身磁力大小和/或所述第二磁力部件自身磁力大小可调节。

7.根据权利要求2至6任一项所述的传动系统，其特征在于，所述第一磁力部件设置于所述第一端部，所述第二磁力部件设置于所述第二端部，所述第一磁力部件为永磁铁，所述第二磁力部件为电磁铁。

8.根据权利要求2至6任一项所述的传动系统，其特征在于，所述磁力组件为环绕所述转动部件的转动轴线分布的环状结构体。

9.根据权利要求8所述的传动系统，其特征在于，两个以上的所述磁力组件环绕所述转动部件的转动轴线分布，两个以上的所述第一磁力部件中部分所述第一磁力部件为永磁铁，另一部分所述第一磁力部件为电磁铁，和/或，两个以上的所述第二磁力部件中部分所述第二磁力部件为永磁铁，另一部分所述第二磁力部件为电磁铁。

10.根据权利要求9所述的传动系统，其特征在于，各所述磁力组件中所述第一磁力部件和第二磁力部件的一者为永磁铁，另一者为电磁铁。

11.根据权利要求9所述的传动系统，其特征在于，相邻两个所述第一磁力部件中一者为永磁铁，另一者为电磁铁；和/或，相邻两个所述第二磁力部件中一者为永磁铁，另一者为电磁铁。

12.根据权利要求2至6任一项所述的传动系统，其特征在于，沿所述轴向，所述第一磁力部件和所述第二磁力部件中一者的正投影覆盖另一者的正投影。

13.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

机舱；

如权利要求1至12任一项所述的传动系统，所述静止部件连接于所述机舱；

叶轮，连接于所述转动部件。

14.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，包括：

获取载荷信号，所述载荷信号用于表征与轴系结构的转动部件相连接的叶轮在所述转动部件的轴向上所承载的应力大小；

利用所述载荷信号确定所述轴系结构的轴承结构在所述轴向上承受的轴向力；

根据所述轴向力调节非接触式承载部件对所述转动部件施加的作用力大小。

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