CN202811232U - 永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置 - Google Patents

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黄金鹏
李强
葛俊豪
杨伟
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Abstract

本实用新型提供一种永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置，所述防雷装置包括安装在叶片内的环形轨道以及能够在环形轨道上滑动的防雷电刷。根据本实用新型的永磁直驱风力发电机组通过建立独立的雷电流泄放通道而不经过变桨轴承，从而有效地确保变桨轴承的正常运转，延长了变桨轴承的使用寿命，从而保证永磁直驱风力发电机组的正常运行。

Description

永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置
技术领域
本实用新型涉及一种防雷装置，更具体地讲，涉及一种防止永磁直驱风力发电机组的变桨轴承在雷击过程中被损坏的防雷装置。
背景技术
叶片是永磁直驱风力发电机组中最高的部件，通常当遭遇雷击时，利用叶片接闪器来接闪来自空中的直击雷，并且通过叶片内部的引下线将雷电流传导至叶片根部。但是在传统的永磁直驱风力发电机组中，由于叶片根部与变桨轴承采用螺栓彼此连接，所以当遭遇雷击时雷电流必然经过变桨轴承，从而会导致变桨轴承损坏，最终影响整个永磁直驱风力发电机组的正常运行。
具体地讲，当遭遇雷击时，由于变桨轴承中存在间隙，所以雷电流通道中阻抗较高，从而影响雷电流的泄放。由于现有的永磁直驱风力发电机组利用变桨轴承作为雷电流泄放通道，所以雷电流经过变桨轴承时会灼烧变桨轴承，从而损坏变桨轴承。不仅如此，当雷电流过大并且无法顺利通过变桨轴承时，叶片根部会聚集大量的瞬间雷电能量，导致叶片内部的引下线烧毁、断裂，甚至会导致叶片燃烧，最终影响永磁直驱风力发电机组的正常运行，并造成巨大的经济损失。
实用新型内容
为了解决现有永磁直驱风力发电机组的变桨轴承在雷击过程中被损坏的技术问题，本实用新型提出一种防雷装置，所述防雷装置通过建立独立的雷电流泄放通道来防止对变桨轴承造成损坏。
根据本实用新型，提供一种永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置，所述防雷装置包括安装在叶片内的环形轨道以及能够在环形轨道上滑动的防雷电刷。
根据本实用新型，所述防雷装置还可包括电刷支架，电刷支架的一端安装在永磁直驱风力发电机组的轮毂上，防雷电刷安装在电刷支架的另一端，并且防雷电刷与电刷支架之间绝缘。
根据本实用新型，所述环形轨道的弧度可以在0度至100度范围内。
根据本实用新型，接收雷电的叶片引下线电连接到环形轨道，环形轨道电连接到防雷电刷，防雷电刷电连接到电刷引出线。
根据本实用新型，所述电刷引出线可穿过所述轮毂固定到永磁直驱风力发电机组的变桨柜与变桨电机之间的线架上。
根据本实用新型，所述电刷支架可由H形钢制成。
根据本实用新型，所述环形轨道可安装在叶片的内表面上，位于距离叶片根部预定距离处。
根据本实用新型，可通过玻璃纤维布和结构胶将所述环形轨道固定到叶片。
根据本实用新型的永磁直驱风力发电机组通过建立独立的雷电流泄放通道而不经过变桨轴承，从而有效地确保变桨轴承的正常运转，延长了变桨轴承的使用寿命，从而保证永磁直驱风力发电机组的正常运行。此外，由于根据本实用新型的永磁直驱风力发电机组建立了独立的雷电流泄放通道，所以显著提高了雷电流泄放通路的电气导通性。
附图说明
通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本实用新型的这些和/或其他方面将会变得清楚和更加容易理解，在附图中：
图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置的环形轨道和防雷电刷的视图；
图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置的主要结构的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以以多种不同的形式实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，可能会夸大部件的尺寸，并且相同的标号始终指示相同的部件。
图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置的环形轨道和防雷电刷的视图，图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置的主要结构的示意图。
如图1和图2中所示，根据本实用新型的示例性实施例的永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置包括安装在叶片3内的环形轨道1以及能够在环形轨道1上滑动的防雷电刷2。
在本实施例中，环形轨道1由金属制成，并可通过玻璃纤维布和结构胶等固定在叶片3的内表面上，位于距离叶片根部预定距离(例如，300mm)处。防雷电刷2安装在电刷支架5上，电刷支架5可通过紧固件(例如，螺栓)安装在轮毂7上，并且防雷电刷2与电刷支架5之间绝缘，这样，防雷装置通过环形轨道1和防雷电刷2之间的动摩擦接触来实现电气导通，以保证永磁直驱风力发电机组的雷电流泄放路径的畅通。
在本实施例中，电刷支架5包括支座和连接到支座的支架杆，支座通过紧固件(例如，螺栓)固定在轮毂7上，支架杆从轮毂7朝着叶片3沿着叶片3的长度方向延伸预定长度(例如，300mm)。防雷电刷2固定在支架杆的与连接到支座的端部相对的端部。这里，电刷支架5不宜过长，否则会导致电刷支架5在震动中断裂。可选地，电刷支架5可由H形钢制成，厚度可以大于6mm，以保证轨道的强度。
如图2所示，从叶片接闪器接收雷电的叶片引下线4电连接到环形轨道1，环形轨道1电连接到防雷电刷2，防雷电刷2电连接到电刷引出线6，电刷引出线6可穿过轮毂7固定到永磁直驱风力发电机组的变桨柜与变桨电机之间的线架上。
在永磁直驱风力发电机组运行的过程中，叶片3会在永磁直驱风力发电机组启动和停车时变浆，因此，叶片3与轮毂7通过变浆轴承8在90度的范围内相对旋转。由于叶片3的变桨角度不超过90度，所以环形轨道1预埋的范围沿叶片3的根部的内侧的弧度最好大于90度，例如，可以为100度，在本实施例中，环形轨道1固定在叶片3的0度至100度之间。轮毂7上的用于固定电刷支架5的螺栓的位置应该适于防雷电刷2在环形轨道1上平滑地滑动。可选地，所述螺栓可固定在距环形轨道1的0度端最近的位置。
当永磁直驱风力发电机组遭遇雷击时，在雷电击中叶片接闪器之后，雷电流会沿着叶片3的叶片引下线4流至叶片3的根部的环形轨道1，接着，通过环形轨道1与防雷电刷2之间的动摩擦接触将雷电流沿电刷引出线6传送至永磁直驱风力发电机组内部的其他防雷装置。
另外，根据本实用新型的永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置也可采用电缆直连的方式将叶片引下线4与轮毂7内的防雷装置直接连接。
根据本实用新型的永磁直驱风力发电机组通过建立独立的雷电流泄放通道而不经过变桨轴承，从而有效地确保变桨轴承的正常运转，延长了变桨轴承的使用寿命，从而保证永磁直驱风力发电机组的正常运行。此外，由于根据本实用新型的永磁直驱风力发电机组建立了独立的雷电流泄放通道，所以显著提高了雷电流泄放通路的电气导通性。
尽管已经结合附图示出并描述了一些示例性实施例，但是本领域的技术人员应该理解的是，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实施例进行修改和变型。

Claims (8)

1.一种永磁直驱风力发电机组的变桨轴承的防雷装置，其特征在于，所述防雷装置包括安装在叶片内的环形轨道以及能够在环形轨道上滑动的防雷电刷。
2.如权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，所述防雷装置还包括电刷支架，电刷支架的一端安装在永磁直驱风力发电机组的轮毂上，防雷电刷安装在电刷支架的另一端，并且防雷电刷与电刷支架之间绝缘。
3.如权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，所述环形轨道的弧度在0度至100度范围内。
4.如权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，接收雷电的叶片引下线电连接到环形轨道，环形轨道电连接到防雷电刷，防雷电刷电连接到电刷引出线。
5.如权利要求4所述的防雷装置，其特征在于，所述电刷引出线穿过所述轮毂固定到永磁直驱风力发电机组的变桨柜与变桨电机之间的线架上。
6.如权利要求2所述的防雷装置，其特征在于，所述电刷支架由H形钢制成。
7.如权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，所述环形轨道安装在叶片的内表面上，位于距离叶片根部预定距离处。
8.如权利要求7所述的防雷装置，其特征在于，通过玻璃纤维布和结构胶将所述环形轨道固定到叶片。
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