CN1699745A

CN1699745A - 风力发电系统

Info

Publication number: CN1699745A
Application number: CNA2005100117571A
Authority: CN
Inventors: 王庭义; 张玉林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2005-11-23

Abstract

本发明涉及一种风力发电系统，包括由风轮组、锥形齿轮组、传动杆、变速箱、发电机、支撑杆和底座，其特征在于发电机安装在底座内。本发明将发电机安装在底座内，通过机械传动能量，同时将设备重心下移，增加了整个系统的稳定性和维修的方便性。发电机安装在底座上，减轻了支撑杆上部重量，支撑杆由此变细变轻，降低了风电成本。

Description

风力发电系统

技术领域

本发明涉及风力发电系统，特别是涉及发电机位于底座上的风力发电系统。

背景技术

被称为“蓝天白煤”的风力资源，是一种取之不尽，又不会产生任何污染的可再生能源。据专家估计，地球上的风能资源约为每年200万亿千瓦时，目前已被开发的只是微不足道的一部分。仅1％的地面风力，就能满足全世界对能量的需求，可见其潜力是多么巨大！作为一种自然资源，风电正受到越来越多国家的重视。印度北部、巴西西北部、拉丁美洲的安第斯山脉、北非和我国西部，都是风能资源丰富的地区。据统计，我国可用于风力发电的总潜力可达2.5亿千瓦。我国的风力发电也在积极跟上先进国家，目前，在新疆达坂城、内蒙古灰腾锡勒、河北张北等地，已建成大规模的风力发电站。在广东汕头市的南澳岛，利用海洋风这一优越的自然资源，2004年风力发电量已达1亿千瓦时以上。

风力发电的原理简单，最简单的风力发电机可由叶轮、发电机和支撑杆构成。空气流动的动能作用在叶轮上，将动能转换成机械能，从而推动叶轮旋转。叶轮的转轴与发电机的转轴连结，带动发电机发出电。随着风轮机的大型化和高效化，风力发电的成本也在不断下降。目前，风电价格已可与石油、煤、天然气发电和核电的价格相竞争，进而还将能与水电价格一比高低。已有的风力发电的发电机安装在支撑杆的顶部，其重量大，为了支撑大的重量和克服扭力，支撑杆变得粗大厚重，增加了造价，也使得风电成本增加，降低了风电价格竞争力。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种发电机位于底座上的风力发电系统，达到提高设备稳定性，减少造价和降低风电成本的目的。

风力发电系统，包括支撑杆和底座，以及依次连接的风轮组、锥形齿轮组、传动杆、变速箱和发电机，其特征在于发电机安装在底座内。

所述风轮组是由前风轮、后风轮和顶风轮三风轮组成，三风轮呈等腰三角形分布，前、后风轮位于同一水平面上，顶风轮位于支撑杆的顶部，三风轮通过各自的轴与锥形齿轮组连接。风轮组的功能是将风能转换为机械能。

所述锥形齿轮组含有主动锥形齿轮和被动锥形齿轮。风轮轴转动主动锥形齿轮，主动锥形齿轮带动被动锥形齿轮，被动锥形齿转动传递杆。本锥形齿轮组有三个主动锥形齿轮，一个被动锥形齿轮。

所述传动杆上端与被动锥形齿轮连接，下端与位于底座内的变速箱连接。传动杆的功能是将机械能由上端传递到底座。

所述变速箱位于底座内，由一组传动齿轮组成。其输入端与传动杆连接，其输出端与发电机连接。变速箱的功能是使输出端的转速适当，以带动发动机。

所述发电机位于底座内，为交流发电机。其功能是将机械能转换为电能。

所述支撑杆为钢筒结构，作为整个风力发电系统的支撑构件。支撑杆上端承载风轮装置及锥形齿轮组，下端固定在底座上。

所述底座位于整体风力发电装置的底部。底座与基础连接，固定支撑杆，底座内安装变速箱和发电机等相关装置。

本发明风力发电系统，风能通过风轮组转化为机械能，再通过锥形齿轮组、传动杆、变速箱输出轴带动位于底座内的发电机发电。

本发明风轮组由三个风轮组成，分别为前风轮、后风轮和顶风轮，提高了风能利用率。

本发明将发电机安装在底座内，通过机械传动能量，同时将设备重心下移，增加了整个系统的稳定性和维修的方便性。发电机安装在底座上，减轻了支撑杆上部重量，支撑杆由此变细变轻，降低了风电成本。

附图说明

图1：风力发电系统结构图

图中各标号名称列示如下：

1-前风轮，2-后风轮，3-顶风轮，4-平衡舵，5-风轮轴，6-锥形齿轮组，7-主动锥形齿轮，8-被动锥形齿轮，9-传动杆，10-支撑杆，11-底座，12-发电机，13-变速箱，14-基础。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1为风力发电系统结构图。风同时吹动叶轮组的前叶轮1、后叶轮2和顶叶轮3转动，叶轮将风能转变为机械能。由于后风轮是随着前风轮的转动而转动，前风轮的转动产生的紊流，将影响后风轮的平稳转动，其平衡性由位于后叶轮上的平衡舵4来调节。风轮轴5带动齿轮组6的前、后、上三个主动锥形齿轮7转动，三主动锥形齿轮又带动被动锥形齿轮8。被动锥形齿轮8通过位于支撑杆10内部的传动杆9将机械能由顶端传递到底端。传动杆9带动位于底座11内的变速箱13，变速箱经过变速由输出轴带动发电机12，从而完成发风力发电过程。整个风力发电系统位于一水泥制成的基础14上。

Claims

1、风力发电系统，包括支撑杆和底座，以及依次连接的风轮组、锥形齿轮组、传动杆、变速箱和发电机，其特征在于发电机安装在底座内。

2、根据权利要求1所述的风力发电系统，所述风轮组是由前风轮、后风轮和顶风轮三风轮组成，，三风轮呈等腰三角形分布，前、后风轮位于同一水平面上，顶风轮位于支撑杆的顶部，三风轮通过各自的轴与锥形齿轮组连接。

3、根据权利要求2所述的风力发电系统，所述锥形齿轮组含有三个主动锥形齿轮和一个被动锥形齿轮。

4、根据权利要求1所述的风力发电系统，所述传动杆上端与被动锥形齿轮连接，下端与位于底座内的变速箱连接。

5、根据权利要求1所述的风力发电系统，所述变速箱位于底座内，由一组传动齿轮组成，其输入端与传动杆连接，其输出端与发电机连接。

6、根据权利要求1所述的风力发电系统，所述支撑杆为钢筒结构，支撑杆上端承载风轮装置及锥形齿轮组，下端固定在底座上。

7、根据权利要求1所述的风力发电系统，所述底座位于风力发电系统的底部，与基础连接。