專利名稱：一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械及新能源領(lǐng)域，特別提供一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變 槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前的大多中小風(fēng)力發(fā)電機(jī)都是帶尾舵固定葉片安裝角模式的，葉片 的方向角度得不到隨風(fēng)速變化的實(shí)時(shí)變化控制，同時(shí)被動(dòng)接受風(fēng)向改變， 不能更好的適應(yīng)各種風(fēng)速、風(fēng)向改變狀況，容易造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)疲勞壽命 降低、機(jī)械損壞、電路系統(tǒng)損壞，發(fā)電不理想，大風(fēng)保護(hù)不可靠。
本實(shí)用新型特別提供一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片不 僅可以旋轉(zhuǎn)，改變槳矩，同時(shí)也可改變?nèi)~輪對(duì)風(fēng)朝向，適應(yīng)不同風(fēng)力的情 況。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，特別提供一種離并網(wǎng) 兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型提供了一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在
于包含有變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)l、傳動(dòng)軸2、同步變槳矩機(jī)構(gòu)3、輪轂4、葉 片5、永磁同步發(fā)電機(jī)6、塔筒7;其中變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1通過傳動(dòng)軸2與 同步變槳矩機(jī)構(gòu)3連接，同步變槳矩機(jī)構(gòu)3與輪轂4連接，輪轂4通過軸 承與葉片5連接，永磁同步發(fā)電機(jī)6安裝在塔筒7上部。
所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在塔筒7與永磁同步發(fā)電機(jī)6 之間可安裝旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、偏航機(jī)構(gòu)10;其中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8分別與 永磁同步發(fā)電機(jī)6、塔筒7連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 9與偏航機(jī)構(gòu)10連接。
所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，同步變槳矩機(jī)構(gòu)3可采用變 角位移傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳遞給葉片5旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8上安裝有滑環(huán)組 合ll。
所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，傳動(dòng)軸2采用如下方式之一 驅(qū)動(dòng)同步變槳距機(jī)構(gòu)3:用絲杠傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)系統(tǒng)。
30kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是豎立在一定高度的塔筒上的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，可以 通過葉片與輪轂組成的風(fēng)輪把風(fēng)能轉(zhuǎn)換機(jī)械能，然后通過永磁同步發(fā)電機(jī) 把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。利用風(fēng)輪同步變槳距機(jī)構(gòu)及變槳距驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)整槳 距角，以及偏航系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)主風(fēng)向，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)在3.5 25m/s風(fēng)速下發(fā)電 運(yùn)行，額定風(fēng)速為11.5m/s，額定功率為30kW,最大輸出功率為33kW，可 配40kW變壓器，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)過程或配備蓄電池系統(tǒng)獨(dú)立發(fā) 電。
本實(shí)用新型突破中小風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)定槳距的技術(shù)難題，采用變槳距 風(fēng)輪，突破風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)與離網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)難題，采用機(jī)械同步變槳距 機(jī)構(gòu)，可以用絲杠傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)或電傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械同步變槳距機(jī)構(gòu)， 偏航系統(tǒng)保證機(jī)組自主對(duì)風(fēng)向，可靠、高效吸收風(fēng)能量，采用扭纜保護(hù)， 同時(shí)可以采用滑環(huán)組合徹底解決扭纜關(guān)鍵問題，率先突破電控系統(tǒng)與變頻
器組合系統(tǒng)的關(guān)鍵難題，自由離網(wǎng)及并網(wǎng)運(yùn)行；自動(dòng)故障控制當(dāng)機(jī)組發(fā) 生故障時(shí)如轉(zhuǎn)速超速、功率超載、風(fēng)速超速等，控制器緊急自動(dòng)保護(hù)如關(guān) 槳、偏行、停機(jī)，待査請(qǐng)故障后再開機(jī)；自動(dòng)斷電保護(hù)當(dāng)?shù)貐^(qū)電力系統(tǒng) 突然斷電時(shí)，控制系統(tǒng)起動(dòng)備用電源關(guān)槳停機(jī)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)輪轂結(jié)構(gòu)為球型鋼結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，質(zhì)量輕；葉片 采用NACA44XX翼型，變截面葉片，玻璃鋼復(fù)合樹脂材料制造，效率高， 壽命長(zhǎng)，安裝角可調(diào)。葉片通過旋轉(zhuǎn)軸承均勻安裝120度于輪轂上；變槳 距機(jī)構(gòu)采用三槳葉同步變槳矩，控制轉(zhuǎn)速在工作區(qū)間運(yùn)行，避免超速運(yùn)行， 同時(shí)提高年發(fā)電量；風(fēng)輪偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以始終跟蹤主風(fēng)向，使風(fēng)能量最 大輸入風(fēng)輪，采用跟蹤風(fēng)向標(biāo)自動(dòng)控制；發(fā)電機(jī)采用稀土永磁直驅(qū)式發(fā)電 機(jī)，減去了增速箱，傳動(dòng)軸部件，啟動(dòng)風(fēng)速低，沒有漏油和因主軸不同軸 心引起振動(dòng)現(xiàn)象，降低了機(jī)械故障率，提高了機(jī)組效率和可靠性；發(fā)電機(jī) 輸出電纜采用防纏繞保護(hù)器，防止電纜扭斷。也可以采用滑環(huán)組合過渡， 避免扭纜，更加可靠；電控系統(tǒng)采用智能自動(dòng)控制，結(jié)合流并網(wǎng)逆變電源， 集成度及可靠性更高；并網(wǎng)采用380V、 50Hz、 40kW容量的變壓器，把風(fēng) 力發(fā)電機(jī)輸出的380V上網(wǎng)電壓，經(jīng)過變壓器變壓到高壓線路的電壓等級(jí)， 實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)。


圖1為一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包含有變槳矩驅(qū)動(dòng)
系統(tǒng)l、傳動(dòng)軸2、同步變槳矩機(jī)構(gòu)3、輪轂4、葉片5、永磁同步發(fā)電機(jī)6、 塔筒7;其中變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1通過傳動(dòng)軸2與同步變槳矩機(jī)構(gòu)3連接，同 步變槳矩機(jī)構(gòu)3與輪轂4連接，輪轂4通過軸承與葉片5連接，永磁同步 發(fā)電機(jī)6安裝在塔筒7上部；同步變槳矩機(jī)構(gòu)3可采用變角位移傳動(dòng)結(jié)構(gòu), 傳遞給葉片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8上安裝有滑環(huán)組合11。
本實(shí)施例所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，傳動(dòng)軸2采用絲杠 傳動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)同步變槳距機(jī)構(gòu)3。
實(shí)施例2
本實(shí)施例一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包含有變槳矩驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)l、傳動(dòng)軸2、同步變槳矩機(jī)構(gòu)3、輪轂4、葉片5、永磁同步發(fā)電機(jī)6、 塔筒7;其中變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1通過傳動(dòng)軸2與同步變槳矩機(jī)構(gòu)3連接，同 步變槳矩機(jī)構(gòu)3與輪轂4連接，輪轂4通過軸承與葉片5連接，永磁同步 發(fā)電機(jī)6安裝在塔筒7上部。在塔筒7與永磁同步發(fā)電機(jī)6之間可安裝旋 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、偏航機(jī)構(gòu)10;其中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8分別與永磁同步發(fā)電 機(jī)6、塔筒7連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9與偏航機(jī)構(gòu) IO連接；同步變槳矩機(jī)構(gòu)3可采用變角位移傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳遞給葉片旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8上安裝有滑環(huán)組合11。
本實(shí)施例所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，傳動(dòng)軸2可以采用液 壓傳動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)同步變槳距機(jī)構(gòu)3。
實(shí)施例3
本實(shí)施例一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包含有變槳矩驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)l、傳動(dòng)軸2、同步變槳矩機(jī)構(gòu)3、輪轂4、葉片5、永磁同步發(fā)電機(jī)6、 塔筒7;其中變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1通過傳動(dòng)軸2與同步變槳矩機(jī)構(gòu)3連接，同 步變槳矩機(jī)構(gòu)3與輪轂4連接，輪轂4通過軸承與葉片5連接，永磁同步 發(fā)電機(jī)6安裝在塔筒7上部。在塔筒7與永磁同步發(fā)電機(jī)6之間可安裝旋 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、偏航機(jī)構(gòu)10;其中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8分別與永磁同步發(fā)電 機(jī)6、塔筒7連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9與偏航機(jī)構(gòu) IO連接；同步變槳矩機(jī)構(gòu)3可采用變角位移傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳遞給葉片旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8上安裝有滑環(huán)組合11。
本實(shí)施例所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，傳動(dòng)軸2可以采用電 傳動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)同步變槳距機(jī)構(gòu)3。
權(quán)利要求1.一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于包含有變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(1)、傳動(dòng)軸(2)、同步變槳矩機(jī)構(gòu)(3)、輪轂(4)、葉片(5)、永磁同步發(fā)電機(jī)(6)、塔筒(7)；其中變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(1)通過傳動(dòng)軸(2)與同步變槳矩機(jī)構(gòu)(3)連接，同步變槳矩機(jī)構(gòu)(3)與輪轂(4)連接，輪轂(4)通過軸承與葉片(5)連接，永磁同步發(fā)電機(jī)(6)安裝在塔筒(7)上部。
2、 按照權(quán)利要求1所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于在塔筒(7)與永磁同步發(fā)電機(jī)(6)之間可安裝旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(8)、傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)(9)、偏航機(jī)構(gòu)(10);其中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(8)分別與永磁同步發(fā)電機(jī)(6)、 塔筒(7)連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(8)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)與 偏航機(jī)構(gòu)(10)連接。
3、 按照權(quán)利要求1所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于同步變槳矩機(jī)構(gòu)(3)采用變角位移傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，使葉片(5)發(fā)生可控 制的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4、 按照權(quán)利要求1所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(8)上安裝有滑環(huán)組合(11)。
5、 按照權(quán)利要求1所述離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在 于傳動(dòng)軸(2)采用如下方式之一驅(qū)動(dòng)同步變槳距機(jī)構(gòu)(3):用絲杠傳動(dòng)、 液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)系統(tǒng)。
專利摘要一種離并網(wǎng)兩用直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于包含有變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1、傳動(dòng)軸2、同步變槳矩機(jī)構(gòu)3、輪轂4、葉片5、永磁同步發(fā)電機(jī)6、塔筒7；其中變槳矩驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1通過傳動(dòng)軸2與同步變槳矩機(jī)構(gòu)3連接，同步變槳矩機(jī)構(gòu)3與輪轂4連接，輪轂4通過軸承與葉片5連接，永磁同步發(fā)電機(jī)6安裝在塔筒7上部；在塔筒7與永磁同步發(fā)電機(jī)6之間可安裝旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、偏航機(jī)構(gòu)10；其中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8分別與永磁同步發(fā)電機(jī)6、塔筒7連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9與偏航機(jī)構(gòu)10連接。本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改善了性能；可以應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D7/04GK201198817SQ200820012330
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者劉光德, 易 路 申請(qǐng)人:沈陽銳昌機(jī)電有限公司