CN213184889U - 一种偏航中心集电环 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种偏航中心集电环，包括：多个集电环单元、中空的接线柱、碳刷、固定支架、电缆箱、连接杆、轴承、激光滑环、圆柱状的导电外壳；各集电环单元均同轴设置在中空接线柱的侧壁上；碳刷设置在导电外壳的内侧壁上，每一个集电环单元均对应安装一个碳刷；接线柱的轴线与导电外壳的轴线共线；电缆箱设置在到导电外壳的底部，连接杆的顶部固定连接接线柱的底部，连接杆的底部固定连接轴承的顶部，轴承的轴线、连接杆的轴线、接线柱的轴线共线；激光圆环设置在轴承上；固定支架设置在导电外壳的外侧壁上，用于固定中心集电环。有效解决了电缆抗扭强度下降所带来的问题，杜绝了因电缆扭断而造成的火灾等事故，提高风机发电能力。

Description

一种偏航中心集电环

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域技术领域，特别是涉及一种偏航中心集电环。

背景技术

在风机发电机机组运行过程中，存在多个系统的机电耦合能量传输。如叶片和轮毂之间，叶轮和机舱之间，机舱底座和塔筒之间等，既有机械能的转换及传输，也有电能的传输。

但是随着风机运行年限的增长，电缆的抗扭强度不断的下降，从而将造成偏航扭缆的角度将逐年的减小，偏航扭缆的频率将逐年逐月的增加，扭缆时期可能由原来的无风期间过渡到有风期间也必须进行解缆，以此应对电缆的抗扭强度的下降问题，但因偏航扭缆而损失的电量在不断的增加，不利于风能的有效利用，同时增加电缆火灾的风险。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种偏航中心集电环，以解决电缆抗扭强度下降所带来的问题，降低了因电缆扭断而造成的火灾的概率，提高风机发电能力。具体技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种偏航中心集电环，包括：多个集电环单元、中空的接线柱、碳刷、固定支架、电缆箱、连接杆、轴承、激光滑环、圆柱状的导电外壳；

各所述集电环单元沿所述接线柱的轴线方向均匀分布；各所述集电环单元均同轴设置在所述接线柱的侧壁上；所述碳刷设置在所述导电外壳的内侧壁上，每一个所述集电环单元均对应安装一个所述碳刷；所述接线柱的轴线与所述导电外壳的轴线共线；

所述电缆箱设置在所述导电外壳的底部，所述连接杆的顶部固定连接所述接线柱的底部，所述连接杆的底部固定连接所述轴承的顶部，所述轴承的轴线、所述连接杆的轴线、所述接线柱的轴线共线；

所述激光滑环设置在所述轴承上；所述固定支架设置在所述导电外壳的外侧壁上，用于固定所述中心集电环。

可选的，在所述电缆箱上开设有用于穿插电缆的电缆孔。

可选的，在所述电缆箱底部设置有哈丁头插件。

可选的，所述接线柱的中空用于放置电缆。

可选的，在所述激光滑环中包括：用于连接塔基至机舱的光纤线、用于连接通信器的通讯线、用于连接编码器的编码器线。

可选的，所述集电环单元的材质为钢材质。

可选的，在所述集电环单元的侧壁上开设有与所述碳刷适配的滑道。

本实用新型实施例提供了一种偏航中心集电环，包括：多个集电环单元、中空的接线柱、碳刷、固定支架、电缆箱、连接杆、轴承、激光滑环、圆柱状的导电外壳；各集电环单元沿接线柱的轴线方向均匀分布；各集电环单元均同轴设置在接线柱的侧壁上；碳刷设置在导电外壳的内侧壁上，每一个集电环单元均对应安装一个碳刷；接线柱的轴线与导电外壳的轴线共线；电缆箱设置在导电外壳的底部，连接杆的顶部固定连接接线柱的底部，连接杆的底部固定连接轴承的顶部，轴承的轴线、连接杆的轴线、接线柱的轴线共线；激光滑环设置在轴承上；固定支架设置在导电外壳的外侧壁上，用于固定中心集电环。本实用新型是将从机舱至塔基的所有线缆通过在机舱偏航平台处加装中心集电环的方式将线缆顺利引至塔基，机舱在偏航对风旋转过程中通过与机舱连接电缆带动集电环本体转动，定转子690V电缆与机舱400V电缆在集电环内通过滑道-碳刷传输电力，机舱至塔基的光纤及其它信号线通过激光滑环进行传输，但是考虑到通讯线和信号线抗粉尘、抗干扰能力较弱，故将动力电缆与通讯线、信号线隔离开，做成两个相互独立、密闭空间，两部分经集电环一端的连接杆相连接。本实用新型有效解决了电缆抗扭强度下降所带来的问题，杜绝了因电缆扭断而造成的火灾等事故，提高风机发电能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例提供的一种偏航中心集电环的结构示意图。

图2为图1的右视图。

附图标记：

1接线柱、2导电外壳、3电缆通道、4集电环单元、5碳刷、6固定支架、7 电缆孔、8连接杆、9轴承、10激光滑环、11哈丁头、12电缆箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

实施例1

请参见图1、图2，本实用新型实施例提供了一种偏航中心集电环，包括：多个集电环单元4、中空的接线柱1、碳刷5、固定支架6、电缆箱12、连接杆8、轴承9、激光滑环10、圆柱状的导电外壳2；各所述集电环单元4沿所述接线柱1 的轴线方向均匀分布；各所述集电环单元4均同轴设置在所述接线柱1的侧壁上；所述碳刷5设置在所述导电外壳2的内侧壁上，每一个所述集电环单元4均对应安装一个所述碳刷5；所述接线柱1的轴线与所述导电外壳2的轴线共线；所述电缆箱12设置在所述导电外壳2的底部，所述连接杆8的顶部固定连接所述接线柱1的底部，所述连接杆8的底部固定连接所述轴承9的顶部，所述轴承9的轴线、所述连接杆8的轴线、所述接线柱1的轴线共线；所述激光滑环设置在所述轴承9上；所述固定支架6设置在所述导电外壳2的外侧壁上，用于固定所述中心集电环。

具体的，本实用新型实施例提供的偏航中心集电环由两部分组成，上面一部分主要是接发电机定转子动力电缆和机舱400V电缆，体积较大，采用钢滑道、碳刷5，空间半封闭式，有观察窗，可清碳粉。而下面一部分主要是接塔基至机舱光纤线、通讯线及发电机编码器线等，体积较小，设计成激光滑环10，采用铜滑道、铜碳刷5，安装激光发射器，空间全封闭式。上下两部分采用硬连接架相连接，可拆卸式。在实际安装过程中，根据机舱至塔基电缆数目的不同，可以设计成不同规格的“中心集电环”，以适应不同风机使用要求；安装此中心集电环必须要找准塔筒的中心位置，否则在运行期间将造成中心集电环的损坏或碳刷5的磨损异常。此中心集电环安装于偏航平台处，如若偏航平台不宜安装，则可考虑下一平台安装。

在中高压风力发电机组上，除需要设备的动力电能的传输以及信号的传输之外，还需要对中高压的发电电能进行传输。为了避免高电压的电场对信号等回路影响，需要将高压电缆和信号电缆保持一定的安全距离，该工艺要求在电缆的固定敷设段容易实现，然而在扭缆段，高压电缆和信号电缆同步扭转时容易发生缠绕。通过设置本实施例的偏航中心集电环，定转子690V电缆与机舱 400V电缆在集电环内通过滑道-碳刷传输电力，机舱至塔基的光纤及其它信号线通过激光滑环进行传输。在扭缆过程中，终保持预定的电气安全距离，避免了不同类型电路的电场相互干扰，提高集电环组件以及风力发电机组的电力传输可靠性。

本实用新型实施例提供了一种偏航中心集电环，包括：多个集电环单元4、中空的接线柱1、碳刷5、固定支架6、电缆箱12、连接杆8、轴承9、激光滑环 10、圆柱状的导电外壳2；各集电环单元4沿接线柱1的轴线方向均匀分布；各集电环单元4均同轴设置在接线柱1的侧壁上；碳刷5设置在导电外壳2的内侧壁上，每一个集电环单元4均对应安装一个碳刷5；接线柱1的轴线与导电外壳2的轴线共线；电缆箱12设置在导电外壳2的底部，连接杆8的顶部固定连接接线柱 1的底部，连接杆8的底部固定连接轴承9的顶部，轴承9的轴线、连接杆8的轴线、接线柱1的轴线共线；激光滑环设置在轴承9上；固定支架6设置在导电外壳2的外侧壁上，用于固定中心集电环。本实用新型是将从机舱至塔基的所有线缆通过在机舱偏航平台处加装中心集电环的方式将线缆顺利引至塔基，机舱在偏航对风旋转过程中通过与机舱连接电缆带动集电环本体转动，定转子690V 电缆与机舱400V电缆在集电环内通过滑道-碳刷5传输电力，机舱至塔基的光纤及其它信号线通过激光滑环10进行传输，但是考虑到通讯线和信号线抗粉尘、抗干扰能力较弱，故将动力电缆与通讯线、信号线隔离开，做成两个相互独立、密闭空间，两部分经集电环一端的连接杆8相连接。本实用新型有效解决了电缆抗扭强度下降所带来的问题，杜绝了因电缆扭断而造成的火灾等事故，提高风机发电能力。

实施例2

在上述实施例1的基础上，结合附图1、图2本实施例对本方案做进一步描述，具体如下：

在一种具体实施方式中，在所述电缆箱12上开设有用于穿插电缆的电缆孔 7。

在一种具体实施方式中，在所述电缆箱12底部设置有哈丁头11插件。

具体的，上述哈丁头11插件用于为激光滑环10的连接线提供对外接口。

在一种具体实施方式中，所述接线柱1的中空为用于放置电缆电缆通道3。有效解决了电缆抗扭强度下降所带来的问题，杜绝了因电缆扭断而造成的火灾等事故。

在一种具体实施方式中，在所述激光滑环10中包括：用于连接塔基至机舱的光纤线、用于连接通信器的通讯线、用于连接编码器的编码器线。风机无需进行偏航解缆，从而充分利用的风能，提高风机发电机能力。

在一种具体实施方式中，所述集电环单元4的材质为钢材质。以延长集电环单元4的使用寿命。

在一种具体实施方式中，在所述集电环单元4的侧壁上开设有与所述碳刷5 适配的滑道。

本实用新型实施例提供了一种偏航中心集电环，包括：多个集电环单元4、中空的接线柱1、碳刷5、固定支架6、电缆箱12、连接杆8、轴承9、激光滑环 10、圆柱状的导电外壳2；各集电环单元4沿接线柱1的轴线方向均匀分布；各集电环单元4均同轴设置在接线柱1的侧壁上；碳刷5设置在导电外壳2的内侧壁上，每一个集电环单元4均对应安装一个碳刷5；接线柱1的轴线与导电外壳2的轴线共线；电缆箱12设置在导电外壳2的底部，连接杆8的顶部固定连接接线柱 1的底部，连接杆8的底部固定连接轴承9的顶部，轴承9的轴线、连接杆8的轴线、接线柱1的轴线共线；激光滑环设置在轴承9上；固定支架6设置在导电外壳2的外侧壁上，用于固定中心集电环。本实用新型是将从机舱至塔基的所有线缆通过在机舱偏航平台处加装中心集电环的方式将线缆顺利引至塔基，机舱在偏航对风旋转过程中通过与机舱连接电缆带动集电环本体转动，定转子690V 电缆与机舱400V电缆在集电环内通过滑道-碳刷5传输电力，机舱至塔基的光纤及其它信号线通过激光滑环10进行传输，但是考虑到通讯线和信号线抗粉尘、抗干扰能力较弱，故将动力电缆与通讯线、信号线隔离开，做成两个相互独立、密闭空间，两部分经集电环一端的连接杆8相连接。本实用新型有效解决了电缆抗扭强度下降所带来的问题，杜绝了因电缆扭断而造成的火灾等事故，提高风机发电能力。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种偏航中心集电环，其特征在于，包括：多个集电环单元、中空的接线柱、碳刷、固定支架、电缆箱、连接杆、轴承、激光滑环、圆柱状的导电外壳；

各所述集电环单元沿所述接线柱的轴线方向均匀分布；各所述集电环单元均同轴设置在所述接线柱的侧壁上；所述碳刷设置在所述导电外壳的内侧壁上，每一个所述集电环单元均对应安装一个所述碳刷；所述接线柱的轴线与所述导电外壳的轴线共线；

所述电缆箱设置在所述导电外壳的底部，所述连接杆的顶部固定连接所述接线柱的底部，所述连接杆的底部固定连接所述轴承的顶部，所述轴承的轴线、所述连接杆的轴线、所述接线柱的轴线共线；

所述激光滑环设置在所述轴承上；所述固定支架设置在所述导电外壳的外侧壁上，用于固定所述中心集电环。

2.根据权利要求1所述的偏航中心集电环，其特征在于，在所述电缆箱上开设有用于穿插电缆的电缆孔。

3.根据权利要求1所述的偏航中心集电环，其特征在于，在所述电缆箱底部设置有哈丁头插件。

4.根据权利要求1所述的偏航中心集电环，其特征在于，所述接线柱的中空用于放置电缆。

5.根据权利要求1所述的偏航中心集电环，其特征在于，在所述激光滑环中包括：用于连接塔基至机舱的光纤线、用于连接通信器的通讯线、用于连接编码器的编码器线。

6.根据权利要求1所述的偏航中心集电环，其特征在于，所述集电环单元的材质为钢材质。

7.根据权利要求1所述的偏航中心集电环，其特征在于，在所述集电环单元的侧壁上开设有与所述碳刷适配的滑道。

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