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

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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。
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11。
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，待查请故障后再开机；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NACA44××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；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；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；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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CN106523283A (zh) * 2016-11-04 2017-03-22 史坚鹏 一种随风转向的风力发电风车
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