ES2906842T3

ES2906842T3 - Conjunto de anillo conductor, dispositivo conductor y aerogenerador

Info

Publication number: ES2906842T3
Application number: ES17878667T
Authority: ES
Inventors: Lei Ma; Qingjiang Li
Original assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2022-04-20
Anticipated expiration: 2037-06-07
Also published as: EP3404778A1; CN108199240A; US11236731B2; WO2018103285A1; EP3404778A4; CN108199240B; US20190072079A1; AU2017370496A1; AU2017370496B2; EP3404778B1

Abstract

Un conjunto de anillo conductor (100), que comprende: un engranaje planetario central (30), una corona dentada (10), y uno o más planetarios (20), en donde el engranaje planetario central (30) está situado en la corona dentada (10), y el engranaje planetario central (30) está dispuesto coaxialmente con la corona dentada (10), y uno o más planetarios (20) están situados entre el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10), y engranados con el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10), los planetarios (20) están conectados eléctricamente tanto al engranaje planetario central (30) como a la corona dentada (10), que permite que las señales eléctricas se transmitan entre el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10) a través de uno o más planetarios (20), caracterizado por que, las superficies de los dientes del engranaje planetario central (30), la corona dentada (10) y los planetarios (20) están dotadas cada una con dos o más bandas conductoras (51) que están dispuestas alrededor de los engranajes en una dirección circunferencial de los engranajes, y dos bandas conductoras (51) adyacentes están aisladas una de otra, y cuando el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10) se engranan con los planetarios (20), las bandas conductoras en los planetarios (20) están conectadas en una correspondencia una a una con las bandas conductoras (51) en el engranaje planetario central (30) y las bandas conductoras (51) en la corona dentada (10), se proporciona una banda de aislamiento (52) entre dos bandas conductoras (51) adyacentes de cada uno del engranaje planetario central (30), la corona dentada (10) y el planetario (20) para ser dispuesta alrededor de los engranajes en una dirección circunferencial de los engranajes, y la banda de aislamiento (52) está hecha de material aislante, que aísla las dos bandas conductoras (51) adyacentes una de otra.

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de anillo conductor, dispositivo conductor y aerogenerador

Campo

La presente solicitud se relaciona con el campo de la tecnología eléctrica y, en particular, se refiere a un conjunto de anillo conductor, un dispositivo conductor y un aerogenerador.

Antecedentes

Los aerogeneradores son dispositivos que convierten la energía eólica en energía eléctrica.

Un anillo colector conductor es un dispositivo de transmisión de energía de precisión que utiliza un contacto deslizante, un acoplamiento electrostático o un acoplamiento electromagnético de un anillo conductor para transmitir señales eléctricas y energía eléctrica entre un componente de rotación y un componente rodante o deslizante de un apoyo de asiento fijo. En un aerogenerador, dado que el buje de un sistema de paso gira junto con el impulsor y la góndola está fija, el anillo colector es uno de los componentes indispensables en el aerogenerador.

Las pistas conductoras en el anillo colector convencional generalmente están dispuestas como círculos concéntricos en paralelo unos con otros, de modo que la línea de alimentación y la línea de comunicación se encaminan en paralelo una con otra, lo que puede causar un cierto grado de interferencia electromagnética. Además, dado que las posiciones de las escobillas son inevitablemente fijas y las escobillas en la línea de comunicación son delgadas, las escobillas se pueden desgastar gravemente después de un largo tiempo de operación, lo que puede causar un contacto poco fiable de la línea de comunicación.

Además, la mayoría de las formas de conducción de los anillos colectores convencionales son del tipo escobilla, lo que puede causar el transitorio de la velocidad de rotación del impulsor del aerogenerador debido al transitorio de la velocidad del viento, y el transitorio de la velocidad del impulsor puede hacer que el mecanismo del anillo colector fluctúe. Este tipo de fluctuación probablemente puede causar un contacto poco fiable del anillo colector, dando como resultado un destello de comunicación.

Un sistema de control principal de un conjunto de aerogenerador controla la operación del sistema de paso principalmente a través del anillo colector, por lo tanto, a menudo ocurren destellos de comunicación dado que se interfiere el anillo colector, causando la parada del conjunto de aerogenerador; o dado que se interfieren algunos de los datos, el sistema de paso recibe datos de instrucción de ángulo de paso inexactos, causando un mal funcionamiento del sistema de paso.

En la actualidad, tras las averías causadas por interferencias a las que se somete el anillo colector, la retracción y parada de las palas se realizará de manera inmediata para asegurar la seguridad del conjunto de aerogenerador. Esto puede causar una parada innecesaria del aerogenerador y afectar adversamente a la salida de generación de energía eléctrica del conjunto de aerogenerador.

El documento US 2012/043850 A1 describe un mecanismo de engranaje epicicloidal o planetario simple, que consta de un engranaje planetario central en el centro, un engranaje interno o corona dentada con un eje común con el engranaje planetario central y al menos un planetario. El planetario se sitúa entre el engranaje planetario central y la corona dentada, y se engrana tanto con el engranaje planetario central como con la corona dentada. Si la corona dentada es estacionaria, cuando el engranaje planetario central gira, el planetario no solamente gira alrededor de su eje, sino que su eje también gira alrededor del eje del engranaje planetario central. En lugar de emplear el movimiento deslizante entre el anillo y la escobilla en el anillo colector eléctrico, la invención actual hace uso de una pluralidad de engranajes conductores, particularmente un mecanismo de planetarios, para transferir la energía eléctrica y/o la señal o señales entre objetos relativamente de giratorios.

El documento US 3.489.982 A describe un contacto eléctrico planetario, que incluye un tren de engranajes elíptico modificado con un buje giratorio y una carcasa anular circunscrita con miembros de planetarios en tándem dispuestos de manera sesgada entre los mismos. Los miembros de engranaje están adaptados para girar a medida que el buje gira con relación a la carcasa y para proporcionar una conexión eléctrica constante entre el buje y la carcasa. Preferiblemente, el buje y la carcasa tienen pistas de rodadura cortadas en sus perfiles superficiales con elementos con dientes dispuestos en las pistas de rodadura, de manera que los planetarios estén adaptados para discurrir a través de las pistas de rodadura dentadas.

El documento JP 4438016 B1 describe un dispositivo de alimentación de energía de rotación, que incluye un engranaje interno en forma de anillo conectado de manera conductora a una parte de fuente de alimentación, piñones planetarios engranados internamente con el engranaje interno y un engranaje planetario central fijado a la periferia exterior de un eje de rotación situado en el centro del engranaje interno y engranado externamente con los piñones planetarios. El dispositivo alimenta energía a una carga eléctrica E a través de los piñones planetarios y el engranaje planetario central desde el engranaje interno, por conducta conductora mutua entre el engranaje interno y los piñones planetarios, así como entre los piñones planetarios y el engranaje planetario central. Un campo magnético a lo largo de una dirección del eje se aplica por un imán permanente a las posiciones de engranaje entre el engranaje interno y los piñones planetarios. Además, el campo magnético a lo largo de la dirección del eje también se aplica por el imán permanente a las posiciones de engranaje entre los piñones planetarios y el engranaje planetario central.

El documento WO 2007/085259 A1 describe un aerogenerador que incluye al menos una caja de cambios. La caja de cambios comprende uno o más sensores para medir valores de condición del aerogenerador y se caracteriza por que el uno o más sensores están montados en una o más partes de rotación de la caja de cambios. La invención se refiere además a una caja de cambios epicicloidal que comprende una carcasa de caja de cambios, una o más partes de la caja de cambios que giran con relación a la carcasa, y uno o más sensores para medir los valores de condición de la caja de cambios. La caja de cambios epicicloidal se caracteriza por que el uno o más sensores están montados en una o más de las partes de rotación de la caja de cambios.

El documento US 5.501.604 A describe un sistema de engranaje de banda flexible que tiene un conjunto de corona dentada con bandas en contacto eléctrico y una corona dentada en enganche mecánico con las bandas y engranajes correspondientes de conjuntos de planetarios que a su vez están en contacto eléctrico y enganche engranado con un conjunto de engranaje planetario central montado en un eje de rotación. De este modo, se puede conducir energía eléctrica y/o una señal eléctrica a través de una junta de rotación que también transfiere energía mecánica. El sistema de engranaje de banda flexible también se puede usar en aplicaciones lineales para transferir energía/señal eléctrica a través del contacto rodante con una banda lineal.

Compendio

La materia objeto de la presente invención se define por las características de la reivindicación 1 independiente. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas adicionales de la presente invención. En particular, se proporcionan un conjunto de anillo conductor, un dispositivo conductor y un aerogenerador según la presente solicitud, que abordan los problemas de escasa resistencia a las interferencias, baja estabilidad y fiabilidad de las comunicaciones del anillo colector conductor convencional. En un primer aspecto, se proporciona un conjunto de anillo conductor que incluye: un engranaje planetario central, una corona dentada y uno o más planetarios. El engranaje planetario central está situado en la corona dentada, y el engranaje planetario central y la corona dentada están dispuestos coaxialmente. El uno o más planetarios están situados entre el engranaje planetario central y la corona dentada, y engranados con el engranaje planetario central y la corona dentada, y los planetarios están conectados eléctricamente tanto al engranaje planetario central como a la corona dentada, lo que permite que las señales eléctricas se transmitan entre el engranaje planetario central y la corona dentada a través de uno o más planetarios. Las superficies de los dientes del engranaje planetario central, la corona dentada y los planetarios están dotadas cada una con dos o más bandas conductoras que están dispuestas alrededor de los engranajes o la corona dentada en una dirección circunferencial de los engranajes o la corona dentada, y dos bandas conductoras adyacentes están aisladas una de otra, y cuando el engranaje planetario central y la corona dentada se engranan con el planetario, las bandas conductoras en el planetario se conectan en correspondencia uno a uno con las bandas conductoras en el engranaje planetario central y las bandas conductoras en la corona dentada, se proporciona una banda de aislamiento entre dos bandas conductoras adyacentes de cada uno del engranaje planetario central, la corona dentada y el planetario a ser dispuesta alrededor de los engranajes o la corona dentada en una dirección circunferencial de los engranajes o la corona dentada, y la banda de aislamiento está hecha de material aislante, que aísla las dos bandas conductoras adyacentes una de otra.

En un segundo aspecto, se proporciona un dispositivo conductor, que incluye el conjunto de anillo conductor anterior y un eje de rotación. El engranaje planetario central está montado en el eje de rotación o la corona dentada está montada en el eje de rotación.

En el conjunto de anillo conductor según las realizaciones de la presente solicitud, la estructura de planetarios se usa para realizar la transmisión de datos de comunicación, lo que mejora la resistencia a las interferencias del conjunto de anillo conductor, mejora su capacidad para hacer frente a la fluctuación de la velocidad de rotación y además reduce el desgaste de la línea de comunicación, aumentando por ello la estabilidad y fiabilidad de las comunicaciones del anillo colector.

En el dispositivo conductor según la realización de la presente solicitud, el conjunto de anillo conductor se usa de manera que la línea de alimentación y la línea de comunicación se distribuyan por separado y, de este modo, la disposición convencional de la línea de alimentación y la línea de comunicación en círculos concéntricos en paralelo una con otra se cambia por la disposición de la línea de comunicación y la línea de alimentación en círculos concéntricos perpendiculares entre sí, lo que facilita la reducción de los efectos adversos de la interferencia electromagnética en las comunicaciones del anillo colector.

Breve descripción de los dibujos

Para explicar más claramente las soluciones técnicas de las realizaciones de la presente solicitud, los dibujos usados en la descripción de las realizaciones de la presente solicitud se describirán brevemente en lo sucesivo. Es obvio que los dibujos descritos a continuación son meramente algunas realizaciones de la presente solicitud. Por los expertos en la técnica, también se pueden obtener otros dibujos sobre la base de estos dibujos sin ningún esfuerzo creativo.

La Figura 1 es una vista esquemática que muestra la estructura de un dispositivo conductor de un conjunto de anillo conductor según una realización de la presente solicitud.

La Figura 2 es una vista esquemática que muestra la estructura del dispositivo conductor según una realización de la presente solicitud.

La Figura 3 es una vista esquemática que muestra la estructura de un planetario según una realización de la presente solicitud.

Números de referencia en los dibujos:

10 corona dentada;

20 planetario;

30 engranaje planetario central;

40 soporte de planetarios;

51 banda conductora;

52 banda de aislamiento;

81 primer terminal de conexión de cable;

100 conjunto de anillo conductor;

200 eje de rotación;

401 pista conductora;

402 escobilla conductora;

500 terminal de conexión de cable de fuente de alimentación

Descripción detallada

Con el fin de hacer más claros los objetivos, soluciones técnicas y ventajas de las realizaciones de la presente solicitud, las soluciones técnicas de las realizaciones de la presente solicitud se describen clara y completamente en lo sucesivo con referencia a los dibujos en las realizaciones de la presente solicitud. Obviamente, las realizaciones descritas son una parte de las realizaciones de la presente solicitud más que todas las realizaciones. Todas las demás realizaciones obtenidas por los expertos en la técnica en base a las realizaciones de la presente solicitud sin esfuerzos creativos caerán dentro del ámbito de protección de la presente solicitud.

En lo sucesivo se describirán en detalle características y realizaciones ejemplares de diversos aspectos de la presente solicitud. En la siguiente descripción detallada, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión minuciosa de la presente solicitud. No obstante, es evidente para los expertos en la técnica que la presente solicitud se puede implementar sin algunos de estos detalles específicos. La siguiente descripción de las realizaciones se pretende meramente que proporcione una mejor comprensión de la presente solicitud ilustrando ejemplos de la presente solicitud. En los dibujos y la siguiente descripción, no se muestran estructuras y técnicas bien conocidas con el fin de evitar oscurecer innecesariamente la presente solicitud.

Primera realización

Como se muestra en la Figura 1, se proporciona un conjunto de anillo conductor 100 según una primera realización de la presente solicitud, que incluye: un engranaje planetario central 30, una corona dentada 10 y un planetario 20. El engranaje planetario central 30 está situado en la corona dentada 10, y el engranaje planetario central 30 y la corona dentada 10 están dispuestos coaxialmente. Uno o más planetarios 20 están situados entre el engranaje planetario central 30 y la corona dentada 10, y se engranan con el engranaje planetario central 30 y la corona dentada 10, y los planetarios 20 están conectados eléctricamente tanto al engranaje planetario central 30 como a la corona dentada 10, lo que permite que las señales eléctricas se transmitan entre el engranaje planetario central 30 y la corona dentada 10 a través de uno o más planetarios 20.

El número de planetarios 20 puede ser uno, o dos o más de dos. En los diseños convencionales, el número de planetarios 20 es tres o cuatro, y los tres o cuatro planetarios 20 están distribuidos uniformemente alrededor del engranaje planetario central 30 en una dirección circunferencial del engranaje planetario central 30. En el caso de que el número de planetarios 20 sea dos, los dos planetarios 20 están dispuestos en dos lados del engranaje planetario central 30 para que sean simétricos con respecto al centro del engranaje planetario central 30.

En el conjunto de anillo conductor 100 según la primera realización de la presente solicitud, uno del engranaje planetario central 30 y la corona dentada 10 está conectado a un eje de transmisión y gira con el eje de transmisión, y el otro está conectado a un componente fijo. Específicamente, cuando el engranaje planetario central 30 está conectado mecánicamente al eje de transmisión, el eje de transmisión está conectado a un orificio del eje del engranaje planetario central 30 para accionar el engranaje planetario central 30 para que gire, y la corona dentada 10 está asegurada de manera inamovible, y la corona dentada 10 se puede diseñar con un terminal de conexión de cable, para permitir que una señal eléctrica desde el engranaje planetario central 30 se transmita al terminal de conexión de cable en la corona dentada 10 a través de los planetarios 20. Cuando la corona dentada 10 se conecta mecánicamente al eje de transmisión, el eje de transmisión se conecta a una circunferencia de la corona dentada 10, y el engranaje planetario central 30 se asegura a un componente fijo correspondiente, y las señales eléctricas de la corona dentada 10 se transmiten al terminal de conexión de cable del engranaje planetario central 30 a través de los planetarios 20.

En el conjunto de anillo conductor 100 según esta realización, la estructura de planetarios se emplea para transmitir datos de comunicación, lo que mejora la resistencia a las interferencias del conjunto de anillo conductor 100 y mejora su capacidad para hacer frente a la fluctuación de la velocidad de rotación, y además, reduce el desgaste de la línea de comunicación, mejorando por ello la estabilidad y fiabilidad de las comunicaciones del anillo colector. El conjunto de anillo conductor 100 según esta realización incluye además un soporte de planetarios 40. Cada uno de los planetarios 20 está conectado de manera pivotante al soporte de planetarios 40. De manera correspondiente, el número de planetarios 20 es tres o más de tres, y los planetarios 20 están distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia del engranaje planetario central 30, de manera que se mantenga una alta coaxialidad entre la corona dentada 10 y el engranaje planetario central 30. El soporte de planetarios 40 tiene un orificio pasante en el centro, para permitir que pase el eje de rotación, y la conexión pivotante de los engranajes planetarios 20 al soporte de planetarios 40 puede asegurar que los planetarios 20 operen de manera más estable en la corona dentada 10. Con el fin de conectar eléctricamente los planetarios 20 tanto al engranaje planetario central 30 como a la corona dentada 10, la corona dentada 10, el planetario 20 y el engranaje planetario central 30 pueden estar hechos integralmente de material conductor, por ejemplo, los planetarios 20, el engranaje planetario central 30 y la corona dentada 10 están hechos generalmente de metal. De esta forma, las señales eléctricas se pueden transmitir automáticamente mientras que la corona dentada 10 está en engranaje con los planetarios 20 para la transmisión de alimentación y el planetario 20 está en engranaje con el engranaje planetario central 30 para la transmisión de alimentación. No obstante, con el fin de emitir la señal eléctrica, es necesario dotar a la corona dentada 10 y al engranaje planetario central 30 con estructuras de terminales de conexión de cables correspondientes, respectivamente. En el caso de que la corona dentada 10, el planetario 20 y el engranaje planetario central 30 estén hechos integralmente de un material conductor, se requiere que las partes no conductoras estén diseñadas para estar aisladas. Por ejemplo, dos superficies laterales del engranaje planetario central 30 están recubiertas cada una con una película aislante.

Con el fin de implementar completamente la solución técnica de la presente solicitud, se pueden adoptar dos conjuntos de anillos conductores 100. Los dos conjuntos de anillos conductores 100 están instalados para estar aislados uno de otro, y están cada uno en comunicación con una línea de comunicación para formar un circuito de comunicación. En la implementación, también es posible que se adopte solamente un conjunto de anillo conductor 100 como una línea del circuito de comunicación, y la otra línea del circuito de comunicación puede adoptar otras estructuras de circuito, tales como una estructura de anillo colector usada comúnmente.

Es decir, el objeto del conjunto de anillo conductor 100 según la primera realización de la presente solicitud es lograr la transmisión de la señal eléctrica de la línea de comunicación por medio de la estructura de satélite, que se puede implementar mediante un conjunto de anillo conductor 100 o dos conjuntos de anillos conductores 100.

En el curso de la implementación, las superficies de los dientes de la corona dentada 10, los planetarios 20 y el engranaje planetario central 30 se pueden diseñar independientemente en consideración de la conductividad eléctrica del material de fabricación de engranajes usado en la tecnología convencional y en consideración de los efectos adversos del aceite lubricante sobre la conductividad eléctrica de los engranajes durante el enganche de los engranajes. Es decir, se puede diseñar de manera que al menos las superficies de los dientes del engranaje planetario central 30, la corona dentada 10 y el planetario 20 sean de un material conductor. El material conductor incluye cobre, aluminio, estaño y otros metales y materiales de aleación de los mismos, o puede ser grafito. A través del diseño de un material conductor, diferente del material de los engranajes, para las superficies de los dientes, se permite que las superficies de los dientes tengan una mejor conductividad eléctrica, asegurando por ello más eficazmente la estabilidad de la transmisión de comunicaciones.

En el curso de la implementación, también se pueden adoptar realizaciones alternativas, que incluyen:

las superficies de los dientes del engranaje planetario central 30, la corona dentada 10 y el planetario 20 están cada una cubierta con una película conductora, y específicamente, la película conductora se puede unir a las superficies de los dientes por adherencia, o se puede formar sobre las superficies de los dientes por recubrimiento. Se requiere que la película conductora tenga una buena resistencia al desgaste, lo que se puede seleccionar fácilmente por los expertos en la técnica según los requisitos de la implementación, y no se ilustrarán aquí uno por uno.

En base a la comprensión de los expertos en la técnica, las superficies de los dientes del engranaje planetario central 30, la corona dentada 10 y los planetarios 20 también se pueden diseñar de diversas formas combinadas. Por ejemplo, la superficie de los dientes de la corona dentada 10 está recubierta con una película conductora, y se usa grafito para la superficie de los dientes del planetario 20, y el engranaje planetario central 30 está hecho completamente de cobre o de un material de aleación.

Además de las realizaciones anteriores, el conjunto de anillo conductor 100 según esta realización también se puede implementar diseñando múltiples bandas conductoras en las superficies de los dientes de los engranajes. Los detalles son de la siguiente manera:

como se muestra en la Figura 3, las superficies de los dientes del engranaje planetario central 30, la corona dentada 10 y cualquiera de los planetarios 20 están dotadas cada una con dos bandas conductoras 51, y las bandas conductoras 51 están dispuestas en la dirección circunferencial de los engranajes o la corona dentada 10, y dos bandas conductoras 51 adyacentes están aisladas una de otra. Cuando el engranaje planetario central 30, la corona dentada 10 y el planetario 20 están engranados, las bandas conductoras en el planetario 20 están conectadas a las bandas conductoras 51 en el engranaje planetario central 30 y las bandas conductoras 51 en la corona dentada 10 en una correspondencia una a una. Las bandas conductoras 51 son de metal, grafito o una película conductora. En base a la comprensión de los expertos en la técnica, las bandas conductoras 51 también se pueden diseñar como tres o más de tres bandas, y cuando se requiere lograr una conducción multitrayecto, los expertos en la técnica pueden implementar según a la inspiración técnica y la enseñanza de esta realización. Los números de aplicaciones específicas de las bandas conductoras 51 no se ilustran aquí una por una.

En el curso de la implementación, con el fin de asegurar que las bandas conductoras 51 estén aisladas unas de otras, se puede diseñar una banda de aislamiento entre dos bandas conductoras 51 adyacentes. Los detalles son de la siguiente manera:

se proporciona una banda de aislamiento 52 entre las dos bandas conductoras 51 adyacentes del engranaje planetario central 30 o la corona dentada 10 o el planetario 20 para estar dispuesta en la dirección circunferencial. La banda de aislamiento 52 está hecha de un material aislante para aislar las dos bandas conductoras 51 adyacentes una de otra.

Con el diseño de la banda de aislamiento 52, el rendimiento de aislamiento de las bandas conductoras 51 se puede mejorar de manera eficaz, y se puede asegurar la estabilidad de transmisión de la señal eléctrica.

El diseño de las bandas conductoras 51 se puede mejorar aún más:

la banda de aislamiento 52 en el engranaje planetario central 30 y la banda de aislamiento 52 del planetario 20 se encajan una con otra; y la banda de aislamiento 52 en la corona dentada 10 y la banda de aislamiento 52 en el planetario 20 se encajan una con otra. La función de la banda de aislamiento 52 no es solamente aislar las bandas conductoras 51 adyacentes en el mismo engranaje, sino también lograr la conducción eléctrica de las bandas conductoras 51 cuando las bandas conductoras 51 de diferentes engranajes se enganchan en el proceso de engranaje de los engranajes, y las bandas conductoras 51 están mejor aisladas unas de otras por la banda de aislamiento 52. Opcionalmente, el ajuste puede ser una conexión rodante, una conexión deslizante o una conexión engranada. Cuándo se adopta la conexión rodante, la circunferencia de cada una de las bandas de aislamiento 52 está diseñada como una superficie cilíndrica, y la conexión se logra mediante el rodamiento de las superficies cilíndricas unas contra otras. Cuando se adopta la conexión deslizante, la relación entre los diámetros de las dos bandas de aislamiento 52 encajadas y conectadas está diseñada para que no sea igual a la relación de transmisión de los dos engranajes sobre la base de la conexión rodante, de manera que las dos bandas de aislamiento 52 puedan tener una conexión por fricción entre las mismas a medida que los engranajes se engranan y transmiten energía. Cuando se adopta la conexión de engranaje, las bandas de aislamiento 52 están diseñadas para tener las mismas formas que las de las superficies de los dientes de los engranajes respectivamente, de modo que las dos bandas de aislamiento 52 puedan lograr la transmisión de engranaje. Cuando se adopta un ajuste con holgura, las dos bandas de aislamiento 52 están diseñadas para mantener un cierto hueco entre las mismas sobre la base de las conexiones anteriores, y no se contactan directamente.

Opcionalmente, la banda de aislamiento 52 tiene la misma altura que la altura de la superficie de los dientes, y diseñar que la banda de aislamiento 52 tenga la misma altura que la altura de la superficie de los dientes es para asegurar la fácil fabricación de la banda de aislamiento 52, y la banda de aislamiento 52 está diseñada para tener la misma forma que la forma de la superficie de los dientes. Opcionalmente, en el curso de la implementación por los expertos en la técnica, también es posible implementar la banda de aislamiento 52 como que sobresale de la superficie de los dientes, o, alternativamente, la banda de aislamiento 52 se realiza como que está rebajada hacia abajo desde la superficie de los dientes.

En base al entendimiento de los expertos en la técnica, la banda de aislamiento 52 tiene forma circular alrededor del engranaje. De esta forma, cuando dos engranajes están engranados, también es posible realizar una transmisión encajada entre las bandas de aislamiento 52, y también lograr un buen efecto de aislamiento.

El conjunto de anillo conductor 100 según una realización de la presente solicitud incluye además un primer terminal de conexión de cable 81 y un segundo terminal de conexión de cable.

El primer terminal de conexión de cable 81 está dispuesto en la corona dentada 10, y el primer terminal de conexión de cable 81 está conectado eléctricamente al engranaje planetario central 30 mediante la corona dentada 10 y el planetario 20.

El segundo terminal de conexión de cable (no mostrado en los dibujos) está dispuesto en el engranaje planetario central 30, y el segundo terminal de conexión de cable está conectado eléctricamente a la corona dentada 10 por el engranaje planetario central 30 y el planetario 20.

El primer terminal de conexión de cable 81 y el segundo terminal de conexión de cable funcionan para emitir señales eléctricas. Es posible usar solo uno cualquiera del primer terminal de conexión de cable 81 y el segundo terminal de conexión de cable, y preferiblemente se usan ambos terminales.

En el conjunto de anillo conductor 100 según esta realización, la estructura de planetario se usa para transmitir datos de comunicación, lo que mejora la resistencia a las interferencias del conjunto de anillo conductor 100, y la capacidad del conjunto de anillo conductor 100 para hacer frente a la fluctuación de la velocidad de rotación, y además reduce el desgaste de la línea de comunicación, por ello, se mejoran la estabilidad y fiabilidad de las comunicaciones del conjunto de anillo conductor 100.

En el conjunto de anillo conductor 100 según esta realización, dado que los engranajes del mecanismo planetario se giran a baja velocidad y sus posiciones se cambian continuamente, se puede reducir el desgaste de la línea de comunicación.

En el conjunto de anillo conductor 100 según esta realización, dado que la línea de comunicación está incorporada como la estructura de engranaje giratorio, la parte de contacto se extiende para ser el perímetro de uno o más planetarios más que un conjunto de escobillas, de modo que se puedan extender la vida útil y el tiempo de uso del anillo colector.

En el conjunto de anillo conductor 100 según esta realización, debido a un hueco presentado entre los engranajes en un estado engranado, el hueco entre los engranajes engranados permite un cierto grado de fluctuación cuando ocurre un cambio repentino en la velocidad de rotación y, además, debido a la estructura simétrica de la distribución de los planetarios, cuando un lado de los planetarios está en un enganche suelto, el otro lado puede estar en un enganche ajustado, por lo que puede evitar un contacto poco fiable causado por la fluctuación de la velocidad de rotación.

El conjunto de anillo conductor según esta realización de la presente solicitud, puede reducir eficazmente el desgaste de la línea de comunicación en comparación con el anillo colector conductor en la tecnología convencional para los engranajes en el mecanismo planetario que giran a baja velocidad, y sus posiciones se cambian continuamente. Dado que la línea de comunicación está incorporada como la estructura de engranajes giratorios, la parte de contacto se extiende para ser el perímetro de uno o más engranajes más que un conjunto de escobillas, por lo que se pueden extender la vida útil y el tiempo de uso del anillo colector. El hueco entre los engranajes permite un cierto grado de fluctuación cuando ocurre un cambio repentino en la velocidad de rotación y, además, debido a la estructura simétrica de la distribución de los planetarios, cuando un lado de los planetarios está en un enganche suelto, el otro lado puede estar en un enganche ajustado, de este modo puede evitar un contacto poco fiable causado por la fluctuación de la velocidad de rotación.

Segunda realización

Como se muestra en la Figura 2, se proporciona además un dispositivo conductor según una segunda realización de la presente solicitud, que incluye el conjunto de anillo conductor 100 según la realización anterior y un eje de rotación 200. Según los requisitos de transmisión, opcionalmente, el engranaje planetario central 30 está montado en el eje de rotación 200, o la corona dentada 10 está montada en el eje de rotación 200. En el primer modo de conexión, el engranaje planetario central 30 se adopta como engranaje de accionamiento, y la corona dentada 10 está montada en un componente fijo, y en el segundo modo de conexión, la corona dentada 10 se usa como engranaje de accionamiento, y el engranaje planetario central 30 está conectado de manera fija a un componente fijo. En el curso de la implementación, los modos de conexión se pueden seleccionar según el requisito de uso. Opcionalmente, el número de conjuntos de anillos conductores 100 es dos o más de dos, y los conjuntos de anillos conductores 100 están aislados unos de otros. El uso de dos o más conjuntos de anillos conductores 100 puede lograr la transmisión de señales eléctricas en dos o más líneas. En el caso de que se adopte la configuración de las bandas conductoras, se puede realizar la transmisión de señales eléctricas en cuatro o más caminos.

En el caso de que se usen dos o más conjuntos de anillos conductores 100, el dispositivo conductor según esta realización incluye además: un manguito exterior, y el manguito exterior está encamisado y conectado a los lados exteriores de las coronas dentadas 10 de todos los conjuntos de anillos conductores 100 para fijar las coronas dentadas 10 desde el exterior.

El dispositivo conductor según esta realización incluye además una pista conductora 401, una escobilla conductora 402 y un terminal de conexión de cable de fuente de alimentación 500.

La pista conductora 401 tiene forma de anillo y está montada de manera fija al eje de rotación 200.

La escobilla conductora 402 incluye un extremo de contacto deslizante y un extremo fijo, y el extremo de contacto deslizante de la escobilla conductora 402 está en conexión de contacto deslizante con la pista conductora 401. El terminal de conexión de cable de fuente de alimentación 500 está conectado al extremo fijo de la escobilla conductora 402.

El eje de rotación 200 está conectado a la parte de rotación (que puede ser la corona dentada 10 o el engranaje planetario central 30) del conjunto de anillo conductor 100 y acciona la parte de rotación para que gire. Cuando la conducción de la señal eléctrica y la transmisión de comunicación se logran a través de la parte de rotación, también es posible lograr la transmisión eléctrica de la parte de alimentación a través de la pista conductora 401, la escobilla conductora 402 y el terminal de conexión de cable de fuente de alimentación 500, de este modo, la parte de alimentación y la parte de comunicación se transmiten por separado, se reduce la interferencia mutua entre las transmisiones de la parte de alimentación y la parte de comunicación, y la parte de alimentación (constituida por la pista conductora 401, la escobilla conductora 402 y el terminal de conexión de cable de fuente alimentación 500) y la parte de comunicación (es decir, el conjunto de anillo conductor 100) se puede mantener por separado.

Dado que la parte de comunicación adopta la forma de transmisión de engranajes, cuando ocurre una fluctuación radial en el eje de rotación 200 bajo la acción conjunta de múltiples planetarios, la amplitud de la fluctuación se puede reducir de manera eficaz por el efecto de engranaje de los planetarios 20 en la dirección circunferencial del engranaje planetario central 30, y los planetarios 20 y el engranaje planetario central 30 pueden mantener un contacto estrecho durante la fluctuación, evitando de este modo de manera eficaz un contacto poco fiable cuando fluctúa el eje de rotación.

Dado que la posición del extremo de contacto deslizante de la escobilla conductora 402 es fija y las posiciones de engranaje de los planetarios 20 se cambian continuamente, de modo que la dirección de transmisión de las comunicaciones sea perpendicular a la dirección de transmisión de la línea de alimentación (la dirección de transmisión de la línea de alimentación es una dirección circunferencial de un círculo concéntrico con el engranaje planetario central), y se puede mejorar la resistencia a las interferencias del conjunto de anillo conductor 100.

Tercera Realización

Se proporciona además un aerogenerador según una tercera realización de la presente solicitud, que está dotado con el conjunto de anillo conductor 100 según la primera realización anterior y un buje, y el conjunto de anillo conductor 100 está montado en un eje de rotación del buje

Se proporciona además un aerogenerador según la tercera realización de la presente solicitud, que está dotado con el dispositivo conductor según la segunda realización anterior y un buje, y un eje de rotación del buje sirve como eje de rotación del dispositivo conductor.

En el aerogenerador según esta realización, la estructura de planetarios se usa para realizar la transmisión de datos de comunicación, lo que mejora la resistencia a las interferencias del conjunto de anillo conductor 100, mejora la capacidad del conjunto de anillo conductor 100 para hacer frente a la fluctuación de la velocidad de rotación, y también reduce el desgaste de las líneas de comunicación, mejorando por ello la estabilidad y fiabilidad de la comunicación del conjunto de anillo conductor 100.

En el aerogenerador según esta realización, dado que los engranajes en el mecanismo planetario se giran a baja velocidad y sus posiciones se cambian continuamente, se puede reducir el desgaste de la línea de comunicación. En el aerogenerador según esta realización, dado que la línea de comunicación adopta la estructura de engranaje giratorio, la parte de contacto se extiende para ser el perímetro de uno o más engranajes planetarios más que un conjunto de escobillas, por lo que se pueden extender la vida útil y el tiempo de uso del anillo colector.

En el aerogenerador según esta realización, dado que se presenta un hueco entre los engranajes en un estado engranado, el hueco entre los engranajes engranados permite un cierto grado de fluctuación cuando ocurre un cambio repentino en la velocidad de rotación, y además, debido a la estructura simétrica de la distribución de los planetarios, cuando un lado de los engranajes planetarios está en un enganche suelto, el otro lado puede estar en un enganche ajustado, de este modo se puede evitar el contacto poco fiable causado por la fluctuación de la velocidad de rotación.

En el aerogenerador según esta realización, la línea de alimentación y la línea de comunicación se distribuyen por separado, y la disposición original de las líneas en círculos concéntricos en paralelo unos con otros se cambia a una disposición de las líneas perpendiculares entre sí, lo cual es beneficioso para reducir los efectos adversos de la interferencia electromagnética en la comunicación del anillo colector.

Anteriormente se describen meramente realizaciones de la presente solicitud, pero el ámbito de protección de la presente solicitud no se limita a las mismas. El ámbito de protección de la presente solicitud se someterá al ámbito de protección de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de anillo conductor (100), que comprende:

un engranaje planetario central (30),

una corona dentada (10), y

uno o más planetarios (20),

en donde el engranaje planetario central (30) está situado en la corona dentada (10), y el engranaje planetario central (30) está dispuesto coaxialmente con la corona dentada (10), y uno o más planetarios (20) están situados entre el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10), y engranados con el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10), los planetarios (20) están conectados eléctricamente tanto al engranaje planetario central (30) como a la corona dentada (10), que permite que las señales eléctricas se transmitan entre el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10) a través de uno o más planetarios (20),

caracterizado por que,

las superficies de los dientes del engranaje planetario central (30), la corona dentada (10) y los planetarios (20) están dotadas cada una con dos o más bandas conductoras (51) que están dispuestas alrededor de los engranajes en una dirección circunferencial de los engranajes, y dos bandas conductoras (51) adyacentes están aisladas una de otra, y cuando el engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10) se engranan con los planetarios (20), las bandas conductoras en los planetarios (20) están conectadas en una correspondencia una a una con las bandas conductoras (51) en el engranaje planetario central (30) y las bandas conductoras (51) en la corona dentada (10), se proporciona una banda de aislamiento (52) entre dos bandas conductoras (51) adyacentes de cada uno del engranaje planetario central (30), la corona dentada (10) y el planetario (20) para ser dispuesta alrededor de los engranajes en una dirección circunferencial de los engranajes, y la banda de aislamiento (52) está hecha de material aislante, que aísla las dos bandas conductoras (51) adyacentes una de otra.

2. El conjunto de anillo conductor (100) según la reivindicación 1, en donde:

uno del engranaje planetario central (30) y la corona dentada (10) está conectado a un componente de rotación, y el otro está conectado a un componente fijo; y/o,

el número del uno o más planetarios (20) es dos o más, y los planetarios (20) están distribuidos uniformemente alrededor de una circunferencia del engranaje planetario central (30).

3. El conjunto de anillo conductor (100) según la reivindicación 2, que comprende además:

un soporte de planetarios (40), en donde cada uno de los planetarios (20) está conectado de manera pivotante al soporte de planetarios (40).

4. El conjunto de anillo conductor (100) según la reivindicación 1, en donde

la banda de aislamiento (52) del engranaje planetario central (30) y la banda de aislamiento (52) del planetario (20) están acopladas una con otra; y/o, la banda de aislamiento (52) de la corona dentada (10) y la banda de aislamiento (52) del planetario (20) están acopladas una con otra.

5. El conjunto de anillo conductor (100) según la reivindicación 4, en donde:

la banda de aislamiento (52) tiene forma circular alrededor del engranaje respectivo.

6. El conjunto de anillo conductor (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además: un primer terminal de conexión de cable (81) dispuesto en la corona dentada (10), en donde el primer terminal de conexión de cable (81) está conectado eléctricamente al engranaje planetario central (30) a través de la corona dentada (10) y los planetarios (20); y/o,

un segundo terminal de conexión de cable dispuesto en el engranaje planetario central (30), en donde el segundo terminal de conexión de cable está conectado eléctricamente a la corona dentada (10) a través del engranaje planetario central (30) y los planetarios (20).

7. Un dispositivo conductor, que comprende el conjunto de anillo conductor (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y un eje de rotación (200), en donde el engranaje planetario central (30) está montado en el eje de rotación (200), o la corona dentada (10) está montada en el eje de rotación (200).

8. El dispositivo conductor según la reivindicación 7, en donde el número de conjuntos de anillos conductores (100) es dos o más de dos, y los conjuntos de anillos conductores (100) están aislados unos de otros; y/o,

el dispositivo conductor comprende además un manguito exterior encamisado y conectado a un lado exterior de la corona dentada (10) de cada uno de los dos o más conjuntos de anillos conductores (100) para fijar la corona dentada (10).

9. El dispositivo conductor según la reivindicación 7 u 8, que comprende además:

una pista conductora (401) que tiene forma de anillo y está montada de manera fija en el eje de rotación (200); una escobilla conductora (402) que comprende un extremo de contacto deslizante y un extremo fijo, en donde el extremo de contacto deslizante de la escobilla conductora (402) está en conexión de contacto deslizante con la pista conductora (401); y

un terminal de conexión de cable de fuente de alimentación (500) conectado al extremo fijo de la escobilla conductora (402).

10. Un aerogenerador, que comprende un buje y que comprende además el conjunto de anillo conductor (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el conjunto de anillo conductor (100) está montado en un eje de rotación del buje; o,

el aerogenerador comprende además el dispositivo conductor según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, y el eje de rotación del buje sirve como eje de rotación del dispositivo conductor.