CN2307395Y - 风力发电机组的主传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种由风轮、传动轴、增速器、液压传动装置、发电机组成的风力发电机组的主传动装置。风轮带动增速器启动液压传动装置,使液压传动装置中与发电机相连的油马达恒速转动,进而使发电机匀速转动,这样,风力发电机组发出的电为恒功率、恒频率,省去了原来价格昂贵的电脑整流变频逆变系统,简化了操作方法,提高了风力发电机组的使用寿命及适应环境能力。

Description

风力发电机组的主传动装置

本实用新型涉及一种风力发电机组的主传动装置。

现有风力发电机组的主传动装置是由风轮、传动轴、增速器、发电机组成。风轮在风能的驱动下转动，风轮装在传动轴上，传动轴通过联轴器带动增速器转动，增速器的输出轴通过联轴器与发电机的输入轴相连，带动发电机转动。由于风能的不稳定性，使驱动发电机的转速不是一个恒定的值，尤其是当风力达到十级以上时，为了避免风力发电机组的损坏，通常使用的方法是停机，使十级以上的风力资源白白浪费掉。这种风力发电机组的发电机的输出功率波动较大，在管理及使用中显得十分不便；另外，由于风速的不稳定性，也使得发电机发出的电的电压、频率波动较大，为此，风力发电机组在发电机之后设置了一套微机控制系统，其作用为：控制风力发电机组发出的电的电压及频率的稳定性。尽管如此，现有的风力发电机组仍然不能实现恒功率发电，况且，现有的风力发电机组还要消耗自发电的15％-17％，用以维持风力发电机组本身的正常运转。综上所述，现有的风力发电机组对操作环境的条件要求较高，操作复杂，维修不便，风能利用率较低，所以人们一直在寻找一种只要风速达到一定值后，无论风速怎样变化，总能保持正常工作，并且发出的电的频率和功率总是保持恒定的风力发电机组。

本实用新型的目的在于：在原风力发电机组的基础上，提供一种风能利用率高、便于维修操作、适应环境能力强、能在风速多变的情况下及十级以上的风力中正常发电，并且使风力发电机组发出的电的频率及功率保持恒定的风力发电机组的主传动装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：在增速器与发电机之间增设了一套液压传动装置。

所说的液压传动装置中，高压变量油泵的输入轴以联轴器与增速器的输出轴相连，高压变量油泵的吸油口通过油管与油箱相连，高压变量油泵的出油口分为两条支路，其中一条支路接通一只溢流阀的进口，溢流阀的出口以油管与油箱接通；高压变量油泵出油口的另一条支路接通一只单向阀的进口，在单向阀的出口端也分为两条支路，其中一条支路通过油管和一组并联的型号相同的溢流节流阀的进口相通，各溢流节流阀的溢流口通过油管合并后，通过一根油管与一个四通接头相通；各并联溢流节流阀的节流口通过油管合并后，通过一根油管和一只油马达的进油口相通，油马达的出油口接有一根油管通向油箱；油马达的输出轴与发电机的输入轴以联轴器相连；单向阀出口处的另一条支路接通一只顺序阀，顺序阀有两个接口，其中一个接口与单向阀相通，另一个接口与一根油管相通后接通上述的四通接头，四通接头中的一条支路与一组并联储能器相通；另一条支路与一组并联溢流节流阀的并联溢流口相通；第三条支路与一只溢流阀的进口连接，溢流阀的出口接一油管通向油箱。

本实用新型的优点在于：传动结构合理，可以在各种自然环境中工作，风能利用率较高，操作方便，故障率低，便于维修。

下面结合附图和具体实施方式对本实新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型风力发电机组主传动装置的工作原理示意图；

图2是本实用新型风力发电机组主传动装置中的液压自动控制恒压传动装置的液压原理图；

图1、图2所示，当风吹动风轮1时，风轮1通过传动轴33带动增速器2，增速器2的动力输出轴通过联轴器3与液压自动控制恒压传动装置4中的高压变量油泵9的输入轴相联，油泵9的吸油经油管8与油箱7相通，油泵9的出油口分两条支路11、12，油路12连接一只溢流阀10，溢流阀10的出口通过油管32通向油箱7；油路11连接一只单向阀13，单向阀13的出口分为两条支路14、15，油路14通向一组并联溢流节流阀29，这组并联溢流节流阀的型号相同，每个溢流节流阀都有两个出口，其中一个出口26为溢流节流阀中溢流阀30的出口，这组并联溢流节流阀的溢流口通过油管并联后，经油路23连接一只四通接头34；溢流节流阀的另一个出口25为溢流节流阀中节流阀31的出口，这一组溢流节流阀的节流口并联后，通过油路24接通油马达27的进油口；油马达27的出油口接通油管28后，通向油箱7；油马达6有一个输出轴，它与发电机6的输入轴以联轴器5相连；单向阀13出口处的另一条支路15通向一只顺序阀16，顺序阀16有两个接口，一个连接单向阀13，另一个接通一根油管，油管与上述的四通接头34接通后分为三条支路20、21、23，支路21连接一组并联隔离式气体储能器22，并联储能器22只有一个油路进出口与油路21相通；油路23接通溢流节流阀组29的溢流口并联油路；油路20连通一只溢流阀19，溢流阀19的出口通过油路32流向油箱7。

本实用新型的实施方案是：当风带动风轮1转动时，风轮1通过传动轴33带动增速器2转动；增速器2与高压变量油泵9之间以联轴器3相连，高压变量油泵9转动后，把油箱7的液压油泵入油路11、12；当风速过高，使油路11、12中油压超出一定值时，高压变量油泵9的负反馈系统工作，使油泵9输出油的压力降低；油泵9输出的油分为两条支路11、12，其中，支路12流向一只溢流阀10，当油泵9输出的油量过大、油压达到溢流阀10的额定值时，使溢流阀10开启，使多余的油通过油路32流向油箱7；支路11通向一只单向阀13，通过单向阀13的油的油压保持在与之并联的溢流阀10的额定值以下；通过单向阀13的液压油在单向阀13的出口端分成两路14、15，其中支路15经过一只顺序阀16进入一组八只并联隔离式气体储能器22，顺序阀16由一只单向阀17与一只溢流阀18组成；通过单向阀13的液压油还通向两只并联的溢流节流阀29，并联溢流节流阀29中的各溢流节流阀的型号相同，每只溢流节流阀都由一只溢流阀30与一只调速阀31组成。在正常油压时，液压油通过这两只并联溢流阀中的节流阀，在节流阀的出口处合并后，通过油路24驱动油马达27带动发电机6；当油路14中的油压升高并超过溢流节流阀29与顺序阀16的油压额定值时，两只溢流节流阀中的溢流阀30与顺序阀16中的溢流阀18开启，使多余的油从溢流阀30、16排出，溢流阀30排出的油通过油路23合并后，流向并联的八只储能器22，通过溢流阀16的油直接进入八只储能器22；当风速减小，高压变量油泵9所供油的压力下降时，通过顺序阀16和并联溢流节流阀29进入储能器22的液压油会自动经过顺序阀16中的单向阀17又进入并联溢流节流阀29，以补充高压变量油泵9的供油不足，使驱动油马达27的油压保持稳定；当八只储能器22满负荷后，油路中四通34处的压力仍然超负荷时，会使与储能器22并联的一只溢流阀19开启，使多余的油通过溢流阀19及油路32流回油箱7。由以上油路中的各环节稳压后，驱动油马达27的油压始终保持额定值，保证了油马达27的恒速转动，油马达27通过联轴器5与发电机6相连后，使发电机6均速转动。这样，无论风速如何变化，只要风轮1转动使发电机6工作，发电机6所发出的电总是保持恒功率、恒频率。

本实用新型不局限于上述一例实施方案，液压系统中的高压变量油泵也可以采用定量油泵；储能器同样适用于其它弹簧式、重锤式、非隔离式气体储能器；储能器及溢流节流阀不限于以上实施例的数量，可根据风力发电机组额定功率的大小来确定两者数量的多少；液压系统中的油路管线也可以是相同功能的油路集成块。

本实用新型适用于风力发电机组的主传动装置。

Claims (3)

1、一种风力发电机组的主传动装置，它包括风轮、传动轴、增速器、发电机，其特征在于：在增速器与发电机之间设置了一套液压传动装置。

2、根据权利要求1所述的风力发电机组的主传动装置，其特征在于：所述的液压传动装置中，高压变量油泵的输入轴以联轴器与增速器的输出轴相连，高压变量油泵的吸油口通过油管与油箱相连，高压变量油泵的出油口分为两条支路，其中一条支路接通一只溢流阀的进口，溢流阀的出口以油管与油箱接通；高压变量油泵出油口的另一条支路接通一只单向阀的进口，在单向阀的出口端也分为两条支路，其中一条支路通过油管和一组并联的型号相同的溢流节流阀的进口相通，各溢流节流阀的溢流口通过油管合并后，通过一根油管与一个四通接头相通；各并联溢流节流阀的节流口通过油管合并后通过一根油管和一只油马达的进油口相通，油马达的出油口接有一根油管通向油箱；油马达的输出轴与发电机的输入轴以联轴器相连；单向阀出口处的另一条支路接通一只顺序阀，顺序阀有两个接口，其中一个接口与单向阀相通，另一个接口与一根油管相通后接通上述的四通接头，四通接头中的一条支路与一组并联储能器相通；另一条支路与一组并联溢流节流阀的并联溢流口相通；第三条支路与一只溢流阀的进口连接，溢流阀的出口接一油管通向油箱。

3、根据权利要求1或权利要求2所述的风力发电机组的主传动装置，其特征在于所述的液压传动装置中采用的储能器为隔离式气体储能器。