CN215109268U - 一种风力发电机刹车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机刹车系统，包括：主机舱、刹车机构、速度感应机构、控制器、和空压机；本实用新型通过设置刹车机构，当速度感应机构检测到风力发电机的叶轮的转速大于设定的额定转速时，传递信号给控制器，控制器接通空压机的电源，给主机舱内充气，主机舱内压力增大到一定程度时，推动活塞推杆运动使刹车叠对风力发电机执行刹车动作；通过设置刹车机构，实现对风力发电机的刹车，能有效的提高风力发电机的寿命，并防止大风对风力发电机的损坏，有效降低刹车成本；本实用新型实时监测风机的转速，以此在风速超过预定风速的情况，及时进行刹车，从而有效防止部件损坏，延长风机寿命。

Description

一种风力发电机刹车系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电机领域，具体涉及一种风力发电机刹车系统。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，然后通过机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机、调向器(尾翼)、立杆、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。

风力发电过程是能量转换的过程，风轮是风力发电机吸收风能的关键部件，它直接决定风力发电机的重要性能指标-风能利用系数。而风轮的关键是叶片，叶片的形状及其气动性能的好坏直接影响到风力发电机转换风能的效率，通过叶片对风能的吸收从而转化成机械能，进而转换成电能,因此为保证叶片在瞬时变化的风速下依然能够达到稳定的运行，不出现由于输出的功率过大而导致的事故发生，就一定要在叶片进行功率的输出时做出相应的控制，因此会设计有刹车系统。

在大型风力发电机中，如定桨距风机采用叶尖扰流器实现风力刹车；变桨距风机利用桨距的变化来实现风力刹车。

而在小型风力发电机中，一般采用机械刹车和电磁刹车这两种方式，且系统的刹车闸一般装在高速轴或低速轴上。

其中，在高速轴上刹车的缺点是制动载荷大，对齿轮箱的冲击大，制动安全性较差。

而在低速轴上刹车的缺点是需要的刹车力矩大，对闸体的支撑材料要求高；需要的液压力大，对密封的要求高。此外，这种刹车方式往往在台风天会刹不住，导致风机叶片损毁甚至伤人。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种风力发电机刹车系统，以达到优化结构，解决发电机在运行的过程中刹车损耗大及遇到台风天气时不完全刹车、最终导致风机叶片出现断裂的问题，并降低刹车成本的目的。

本实用新型采用的技术方案为：一种风力发电机刹车系统，包括：主机舱、用于对风机进行刹车的刹车机构、用于监控风机转速的速度感应机构、用于根据速度感应机构获取的风机转速从而启动空压机的控制器、和用于对主机舱内充气以驱动刹车机构进行刹车的空压机；

所述主机舱与所述空压机连接，所述空压机和所述速度感应机构均与所述控制器电连接；

所述刹车机构包括刹车叠、垫片和推杆；所述推杆滑动安装在所述主机舱内，所述推杆的一端延伸至主机舱外部并与所述垫片固定连接，所述刹车叠安装在所述垫片远离推杆的端面上；所述推杆用于根据主机舱内的气压推动刹车叠以对风机实现刹车。

进一步的，在所述主机舱内设置有气仓；所述气仓与所述空压机连通；所述刹车机构可移动安装在所述气仓内。

进一步的，在所述主机舱的上部设置有导气孔；所述导气孔连通所述气仓的上部；在所述导气孔上设置有导气管；所述导气管的一端安装在所述导气孔上，另一端与所述空压机连接。

进一步的，所述刹车机构还包括活塞；所述活塞安装在所述主机舱内，所述推杆远离垫片的一端与所述活塞的下端面连接；所述活塞能根据气仓内的气压向下移动以推动刹车叠。

进一步的，所述活塞的直径略大于所述气仓的直径，以使活塞与气仓的壁面紧密贴合。

进一步的，所述刹车系统还包括弹簧；所述弹簧套设在所述推杆的外部，所述弹簧的上端抵在所述活塞的下端面处，所述弹簧的下端与所述主机舱固定连接；所述弹簧在所述活塞向下移动时处于压缩状态。

进一步的，所述速度感应机构包括转速传感器；所述转速传感器与所述控制器电连接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设置刹车机构，当速度感应机构检测到风力发电机的叶轮的转速大于设定的额定转速时，传递信号给控制器，控制器接通空压机的电源，给主机舱内充气，主机舱内压力增大到一定程度时，推动活塞推杆运动使刹车叠对风力发电机执行刹车动作。当空压机停止工作后，主机舱中的气体缓慢泄露，几个小时后恢复到刹车前的状态，风力发电机的叶轮继续转动发电。通过设置刹车机构，实现对风力发电机的刹车，能有效的提高风力发电机的寿命，并防止大风对风力发电机的损坏，有效降低刹车成本；

2、本实用新型实时监测风机叶轮的转速，以此在风速超过预定风速的情况，及时进行刹车，从而有效防止部件损坏，延长风机寿命。

附图说明

图1是本实用新型一实施例刹车机构的结构示意图；

图2是本实用新型一实施中对风机进行刹车的控制流程图。

其中，1、主机舱；11、气仓；12、导气孔；2、活塞；3、推杆；4、垫片；5、刹车叠；6、弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“第二”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第二”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第二特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第二和第二特征直接接触，也可以包括第二和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第二特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第二特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第二特征水平高度高于第二特征。第二特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第二特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第二特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种风力发电机刹车系统，包括：主机舱1、刹车机构(图中未示出)、速度感应机构(图中未示出)、控制器(图中未示出)、和空压机(图中未示出)；所述主机舱1与所述空压机连接，所述空压机和所述速度感应机构均与所述控制器电连接；其中，速度感应机构用于实时监测风机叶轮的转速，并将相应信息传递给控制器，控制器根据叶轮的转速进行相应操作，在叶轮的转速超出预设范围的情况下，控制器便会启动空压机，使其给主机舱1内部充气，从而驱动刹车机构对风机进行刹车；

所述刹车机构包括刹车叠5、垫片4和推杆3；所述推杆3滑动安装在所述主机舱1内，所述推杆3的一端延伸至主机舱1外部并与所述垫片4固定连接，所述刹车叠5安装在所述垫片4远离推杆3的端面上；所述推杆3用于根据主机舱1内的气压推动刹车叠5以对风机实现刹车；其中，在主机舱1内部压力达到一定范围的时候，便会驱动推杆3，使其推着刹车叠5移动，从而对风机的转轴执行刹车动作。

进一步的，在所述主机舱1内设置有气仓11；所述气仓11与所述空压机连通；所述刹车机构可移动安装在所述气仓11内；其中，空压机提供高压气体，并填充进气仓11内，以此通过高压气体推动刹车机构。

进一步的，在所述主机舱1的上部设置有导气孔12；所述导气孔12连通所述气仓11的上部；在所述导气孔12上设置有导气管；所述导气管的一端安装在所述导气孔12上，另一端与所述空压机连接；空压机的气体通过导气孔12进入气仓11内，并在空压机停止工作时，气仓11内的气体通过导气孔12排到外部。

进一步的，所述刹车机构还包括活塞2；所述活塞2安装在所述主机舱1内，所述推杆3远离垫片4的一端与所述活塞2的下端面连接；活塞2上部与气仓11上部形成密闭空间，空压机的气体会经导气孔12排放到密闭空间中，从而使活塞2能根据气仓11内的气压向下移动以推动刹车叠5。

进一步的，所述活塞2的直径略大于所述气仓11的直径，以使活塞2与气仓11的壁面紧密贴合。

进一步的，所述刹车系统还包括弹簧6；所述弹簧6套设在所述推杆3的外部，所述弹簧6的上端抵在所述活塞2的下端面处，所述弹簧6的下端与所述主机舱1固定连接；所述弹簧6在所述活塞2向下移动时处于压缩状态，从而在空压机停止工作而停止刹车动作时，通过弹簧6可使活塞2往上移动，并将活塞2上部的气体排放出去，且在活塞2往上移动过程中，刹车叠5也一同往上移动，从而使刹车叠5复位，让风机可以继续工作。

进一步的，所述速度感应机构包括转速传感器；所述转速传感器与所述控制器电连接。

参见图2，本实用新型中，当速度感应机构检测到风力发电机的叶轮的转速大于设定的额定转速时，传递信号给控制器，控制器接通空压机的电源，给主机舱1内充气，主机舱1内压力增大到一定程度时，推动活塞2推杆3运动使刹车叠5对风力发电机执行刹车动作。当空压机停止工作后，主机舱1中的气体缓慢泄露，几个小时后恢复到刹车前的状态，风力发电机的叶轮继续转动发电。通过设置刹车机构，实现对风力发电机的刹车，能有效的提高风力发电机的寿命，并防止大风对风力发电机的损坏，有效降低刹车成本；

本实用新型实时监测风机的转速，以此在风速超过预定风速的情况，及时进行刹车，从而有效防止部件损坏，延长风机寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (7)

1.一种风力发电机刹车系统，其特征在于，包括：主机舱、用于对风机进行刹车的刹车机构、用于监控风机转速的速度感应机构、用于根据速度感应机构获取的风机转速从而启动空压机的控制器、和用于对主机舱内充气以驱动刹车机构进行刹车的空压机；

所述主机舱与所述空压机连接，所述空压机和所述速度感应机构均与所述控制器电连接；

所述刹车机构包括刹车叠、垫片和推杆；所述推杆滑动安装在所述主机舱内，所述推杆的一端延伸至主机舱外部并与所述垫片固定连接，所述刹车叠安装在所述垫片远离推杆的端面上；所述推杆用于根据主机舱内的气压推动刹车叠以对风机实现刹车。

2.根据权利要求1所述的风力发电机刹车系统，其特征在于：在所述主机舱内设置有气仓；所述气仓与所述空压机连通；所述刹车机构可移动安装在所述气仓内。

3.根据权利要求2所述的风力发电机刹车系统，其特征在于：在所述主机舱的上部设置有导气孔；所述导气孔连通所述气仓的上部；在所述导气孔上设置有导气管；所述导气管的一端安装在所述导气孔上，另一端与所述空压机连接。

4.根据权利要求2所述的风力发电机刹车系统，其特征在于：所述刹车机构还包括活塞；所述活塞安装在所述主机舱内，所述推杆远离垫片的一端与所述活塞的下端面连接；所述活塞能根据气仓内的气压向下移动以推动刹车叠。

5.根据权利要求4所述的风力发电机刹车系统，其特征在于：所述活塞的直径略大于所述气仓的直径，以使活塞与气仓的壁面紧密贴合。

6.根据权利要求4所述的风力发电机刹车系统，其特征在于：所述刹车系统还包括弹簧；所述弹簧套设在所述推杆的外部，所述弹簧的上端抵在所述活塞的下端面处，所述弹簧的下端与所述主机舱固定连接；所述弹簧在所述活塞向下移动时处于压缩状态。

7.根据权利要求1所述的风力发电机刹车系统，其特征在于：所述速度感应机构包括转速传感器；所述转速传感器与所述控制器电连接。

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