CN201198817Y - 一种离并网两用直驱变桨式风力发电机 - Google Patents

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刘光德
路易
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Abstract

一种离并网两用直驱变桨式风力发电机,其特征在于:包含有变桨矩驱动系统1、传动轴2、同步变桨矩机构3、轮毂4、叶片5、永磁同步发电机6、塔筒7;其中变桨矩驱动系统1通过传动轴2与同步变桨矩机构3连接,同步变桨矩机构3与轮毂4连接,轮毂4通过轴承与叶片5连接,永磁同步发电机6安装在塔筒7上部;在塔筒7与永磁同步发电机6之间可安装旋转机构8、传动机构9、偏航机构10;其中旋转机构8分别与永磁同步发电机6、塔筒7连接,旋转机构8与传动机构9连接,传动机构9与偏航机构10连接。本实用新型改变了传统结构,改善了性能;可以应用于风力发电。

Description

一种离并网两用直驱变桨式风力发电机
技术领域
本实用新型涉及机械及新能源领域,特别提供一种离并网两用直驱变 桨式风力发电机。 背景技术
目前的大多中小风力发电机都是带尾舵固定叶片安装角模式的,叶片 的方向角度得不到随风速变化的实时变化控制,同时被动接受风向改变, 不能更好的适应各种风速、风向改变状况,容易造成风力发电机疲劳寿命 降低、机械损坏、电路系统损坏,发电不理想,大风保护不可靠。
本实用新型特别提供一种离并网两用直驱变桨式风力发电机,叶片不 仅可以旋转,改变桨矩,同时也可改变叶轮对风朝向,适应不同风力的情 况。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足之处,特别提供一种离并网 两用直驱变桨式风力发电机。
本实用新型提供了一种离并网两用直驱变桨式风力发电机,其特征在
于:包含有变桨矩驱动系统l、传动轴2、同步变桨矩机构3、轮毂4、叶 片5、永磁同步发电机6、塔筒7;其中变桨矩驱动系统1通过传动轴2与 同步变桨矩机构3连接,同步变桨矩机构3与轮毂4连接,轮毂4通过轴 承与叶片5连接,永磁同步发电机6安装在塔筒7上部。
所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,在塔筒7与永磁同步发电机6 之间可安装旋转机构8、传动机构9、偏航机构10;其中旋转机构8分别与 永磁同步发电机6、塔筒7连接,旋转机构8与传动机构9连接,传动机构 9与偏航机构10连接。
所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,同步变桨矩机构3可采用变 角位移传动结构,传递给叶片5旋转运动。
所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,旋转机构8上安装有滑环组 合ll。
所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,传动轴2采用如下方式之一 驱动同步变桨距机构3:用丝杠传动、液压传动、电传动系统。
30kW风力发电机组是竖立在一定高度的塔筒上的独立发电系统,可以 通过叶片与轮毂组成的风轮把风能转换机械能,然后通过永磁同步发电机 把机械能转换成电能。利用风轮同步变桨距机构及变桨距驱动系统调整桨 距角,以及偏航系统对准主风向,使风力发电机在3.5〜25m/s风速下发电 运行,额定风速为11.5m/s,额定功率为30kW,最大输出功率为33kW,可 配40kW变压器,实现风力发电机组的并网过程或配备蓄电池系统独立发 电。
本实用新型突破中小风力发电机系统定桨距的技术难题,采用变桨距 风轮,突破风力发电机并网与离网运行的技术难题,采用机械同步变桨距 机构,可以用丝杠传动、液压传动或电传动系统驱动机械同步变桨距机构, 偏航系统保证机组自主对风向,可靠、高效吸收风能量,采用扭缆保护, 同时可以采用滑环组合彻底解决扭缆关键问题,率先突破电控系统与变频
器组合系统的关键难题,自由离网及并网运行;自动故障控制:当机组发 生故障时如转速超速、功率超载、风速超速等,控制器紧急自动保护如关 桨、偏行、停机,待査请故障后再开机;自动断电保护:当地区电力系统 突然断电时,控制系统起动备用电源关桨停机。
本实用新型的优点:轮毂结构为球型钢结构,强度高,质量轻;叶片 采用NACA44XX翼型,变截面叶片,玻璃钢复合树脂材料制造,效率高, 寿命长,安装角可调。叶片通过旋转轴承均匀安装120度于轮毂上;变桨 距机构采用三桨叶同步变桨矩,控制转速在工作区间运行,避免超速运行, 同时提高年发电量;风轮偏航驱动机构可以始终跟踪主风向,使风能量最 大输入风轮,采用跟踪风向标自动控制;发电机采用稀土永磁直驱式发电 机,减去了增速箱,传动轴部件,启动风速低,没有漏油和因主轴不同轴 心引起振动现象,降低了机械故障率,提高了机组效率和可靠性;发电机 输出电缆采用防缠绕保护器,防止电缆扭断。也可以采用滑环组合过渡, 避免扭缆,更加可靠;电控系统采用智能自动控制,结合流并网逆变电源, 集成度及可靠性更高;并网采用380V、 50Hz、 40kW容量的变压器,把风 力发电机输出的380V上网电压,经过变压器变压到高压线路的电压等级, 实现风力发电机组的并网。
附图说明
图1为一种离并网两用直驱变桨式风力发电机示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种离并网两用直驱变桨式风力发电机,包含有变桨矩驱动
系统l、传动轴2、同步变桨矩机构3、轮毂4、叶片5、永磁同步发电机6、 塔筒7;其中变桨矩驱动系统1通过传动轴2与同步变桨矩机构3连接,同 步变桨矩机构3与轮毂4连接,轮毂4通过轴承与叶片5连接,永磁同步 发电机6安装在塔筒7上部;同步变桨矩机构3可采用变角位移传动结构, 传递给叶片旋转运动;旋转机构8上安装有滑环组合11。
本实施例所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,传动轴2采用丝杠 传动方式驱动同步变桨距机构3。
实施例2
本实施例一种离并网两用直驱变桨式风力发电机,包含有变桨矩驱动系 统l、传动轴2、同步变桨矩机构3、轮毂4、叶片5、永磁同步发电机6、 塔筒7;其中变桨矩驱动系统1通过传动轴2与同步变桨矩机构3连接,同 步变桨矩机构3与轮毂4连接,轮毂4通过轴承与叶片5连接,永磁同步 发电机6安装在塔筒7上部。在塔筒7与永磁同步发电机6之间可安装旋 转机构8、传动机构9、偏航机构10;其中旋转机构8分别与永磁同步发电 机6、塔筒7连接,旋转机构8与传动机构9连接,传动机构9与偏航机构 IO连接;同步变桨矩机构3可采用变角位移传动结构,传递给叶片旋转运 动;旋转机构8上安装有滑环组合11。
本实施例所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,传动轴2可以采用液 压传动方式驱动同步变桨距机构3。
实施例3
本实施例一种离并网两用直驱变桨式风力发电机,包含有变桨矩驱动系 统l、传动轴2、同步变桨矩机构3、轮毂4、叶片5、永磁同步发电机6、 塔筒7;其中变桨矩驱动系统1通过传动轴2与同步变桨矩机构3连接,同 步变桨矩机构3与轮毂4连接,轮毂4通过轴承与叶片5连接,永磁同步 发电机6安装在塔筒7上部。在塔筒7与永磁同步发电机6之间可安装旋 转机构8、传动机构9、偏航机构10;其中旋转机构8分别与永磁同步发电 机6、塔筒7连接,旋转机构8与传动机构9连接,传动机构9与偏航机构 IO连接;同步变桨矩机构3可采用变角位移传动结构,传递给叶片旋转运 动;旋转机构8上安装有滑环组合11。
本实施例所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,传动轴2可以采用电 传动方式驱动同步变桨距机构3。

Claims (5)

1.一种离并网两用直驱变桨式风力发电机,其特征在于:包含有变桨矩驱动系统(1)、传动轴(2)、同步变桨矩机构(3)、轮毂(4)、叶片(5)、永磁同步发电机(6)、塔筒(7);其中变桨矩驱动系统(1)通过传动轴(2)与同步变桨矩机构(3)连接,同步变桨矩机构(3)与轮毂(4)连接,轮毂(4)通过轴承与叶片(5)连接,永磁同步发电机(6)安装在塔筒(7)上部。
2、 按照权利要求1所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,其特征在 于:在塔筒(7)与永磁同步发电机(6)之间可安装旋转机构(8)、传动 机构(9)、偏航机构(10);其中旋转机构(8)分别与永磁同步发电机(6)、 塔筒(7)连接,旋转机构(8)与传动机构(9)连接,传动机构(9)与 偏航机构(10)连接。
3、 按照权利要求1所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,其特征在 于:同步变桨矩机构(3)采用变角位移传动结构,使叶片(5)发生可控 制的旋转运动。
4、 按照权利要求1所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,其特征在 于:旋转机构(8)上安装有滑环组合(11)。
5、 按照权利要求1所述离并网两用直驱变桨式风力发电机,其特征在 于:传动轴(2)采用如下方式之一驱动同步变桨距机构(3):用丝杠传动、 液压传动、电传动系统。
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Inventor after: Louis

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Inventor before: Liu Guangde

Inventor before: Louis

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