50kw併網無齒輪箱直驅變槳式風力發電機組的製作方法
2023-06-02 23:31:51 1
專利名稱：50kw併網無齒輪箱直驅變槳式風力發電機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發電機組，尤其是一種50KW併網無齒輪箱直驅變槳式風 力發電機組。
背景技術：
在進入21世紀後的新時代，開發風電，造福人類，成為全世界的新能源發展的第 一位， 一些經濟發達國家的大型風力發電技術走在了世界的前列，我國的風力發電技術 屬於發展中，技術還比較落後，但是中小型風力發電組國外不生產，我們在該技術領域 中是領先的。因此，我們的中小型風力發電機已出口到亞洲和歐洲。
傳統的風機包括支撐架，風輪和發電機組，支撐架通常固定在空曠地域且高離地面 之處，通常無法在360度方向上自動控制搜尋風向，如何提高發電機效率勢必需要進行 風向跟蹤，即對風向驅動機構釆用時時檢測風向，控制電動轉向驅動機構跟蹤風向工作， 一直是本領域發展中面臨的新課題。
.發明內容
為了能對風向採用實時檢測以控制電動轉向驅動機構實現跟蹤，本實用新型提供了 一種50KW併網無齒輪箱直驅變槳式風力發電機組，包括發電機、槳葉葉片組和輪轂組 成，所述槳葉葉片組通過一旋轉軸設置在所述輪轂上，其特徵在於，所述發電機組進一 步包括風輪同步變槳距機構，設置在所述輪轂後側；變槳距驅動系統，設置在所述 發電機的後端。
比較好的是，所述發電機組進一步包括偏航系統，設置在所述變槳矩驅動系統的 下端。
本實用新型採用實時檢測風速、轉速，控制電動同步變槳距機械連鎖結構，最大能 量撲獲風能，年發電量提高10%-50%。
下面，參照附圖，對於熟悉本技術領域的人員而言，從對本實用新型的詳細描述 中，本實用新型的上述和其他目的、特徵和優點將顯而易見。 圖1是本實用新型的整體結構示意圖； 圖2是圖1的局部剖視結構圖。
具體實施方式
本實用新型的50KW離網、併網兩用無齒輪箱直驅式風力發電機組是把風能轉換成 電能，利用自然能源發電的設備，就像水利發電用水，火力發電用煤一樣，風力發電用 是用風發電，機組在發電工作過程中釆用微機智能自動控制，風力發電機在3 25m/s 風速下連續發電運行，額定風速為11m/s，額定功率為50kW，最大輸出功率為60kW。
請參見附圖1所示，本實用新型的50KW併網無齒輪箱直驅變槳式風力發電機組屬 小系列機型。由一發電機組機一槳葉葉片組組成，該葉片組包含一旋轉軸28，該旋轉 軸28可轉動的固定在輪轂22後部的塔筒20端，圖例中的槳葉葉片21為三片，用以驅 動發電機組(未圖示中，參見圖2中24)運轉。
圖2示意了本實用新型的風力發電機組的側面剖視結構，從這個角度可以看到，其 中槳葉葉片21固定在輪轂22上，該槳葉葉片21通過旋轉軸28均勻安裝於輪轂22上， 該槳葉葉片21採用NACA44XX翼型，變截面葉片，玻璃鋼複合樹脂材料製造，效率高， 壽命長，安裝角可調。該輪轂22採用球型鋼結構，強度高，質量輕。在該旋轉軸28 的輪轂22—端，設置有同步變槳矩機構23，該變槳距機構23採用三槳葉於120度同 步變槳矩，控制轉速在工作區間運行，避免超速運行，同時提高年發電量。
其中，葉片21採用變截面翼型，GFRP材料製造，效率高，壽命長，葉片21的安 裝角可根據不同地區調整。並且，功率調整採用電動同步變槳距設計，葉片21迎風角 隨風速的變化而變化0 90。，最佳化撲獲風能，提高年發電量。
本實用新型還加入了一個變槳矩驅動系統25和一個偏航系統26，前者設置在永磁 同步發電機24的後端，後者設置在永磁同步發電機24的下端。該風輪偏航系統26採 用跟蹤風向標自動控制，可以始終跟蹤主風向，使風能量最大輸入風輪。
此外，本實用新型的發電機組為永磁同步發電機24，永磁電機的優點是不需要電 勵磁，可實現無刷化，無勵磁損耗，因而效率高。減掉了增速箱和機械傳動軸部件，減 少了機械故障和設備噪音，在任何有風力資源地區都可以推廣應用。由於減去了增速箱， 傳動軸部件，啟動風速低，沒有漏油和因主軸不同軸心引起振動現象，降低了機械故障 率，提高了機組效率和可靠性。該發電機組的輸出電纜採用防纏繞保護器，防止電纜扭 斷。也可以採用滑環組合27過渡，避免扭纜，更加可靠。
本實用新型的功率調整-採用實時檢測風速、轉速，控制電動同步變槳距機械連鎖 結構，最大能量撲獲風能，年發電量提高10%-50%。本實用新型整機結構採用優化設計 理論，整體性能更加穩定和可靠，運輸、安裝方便。為一切有風力資源地區提供風力發 電設備，可單臺建設獨立供電站，也可多臺機組聯網建設獨立風電場。
本實用新型利用風輪同步變槳距機構及變槳距驅動系統調整槳距角，以及偏航系統 對準主風向，使風力發電機在3. 5 25m/s風速下發電運行，額定風速為11. 5m/s，額 定功率為50kW，最大輸出功率為53kW，可配60kW變壓器，實現風力發電機組的併網過 程或配備蓄電池系統獨立發電。
以上諸實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關技術領域 的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變化， 因此所有等同的技術方案也應該屬於本實用新型的範疇應由各權利要求限定。
權利要求1、50KW併網無齒輪箱直驅變槳式風力發電機組，包括發電機、槳葉葉片組和輪轂組成，所述槳葉葉片組通過一旋轉軸設置在所述輪轂上，其特徵在於，所述發電機組進一步包括風輪同步變槳距機構，設置在所述輪轂後側；變槳距驅動系統，設置在所述發電機的後端。
2、根據權利要求1所述的50KW併網無齒輪箱直驅變槳式風力發電機組，其特徵在 於，所述發電機組進一步包括偏航系統，設置在所述變槳矩驅動系統的下端。
專利摘要本實用新型公開了50KW併網無齒輪箱直驅變槳式風力發電機組，包括發電機、槳葉葉片組和輪轂組成，所述槳葉葉片組通過一旋轉軸設置在所述輪轂上，其特徵在於，所述發電機組進一步包括風輪同步變槳距機構，設置在所述輪轂後側；變槳距驅動系統，設置在所述發電機的後端。本實用新型採用實時檢測風速、轉速，控制電動同步變槳距機械連鎖結構，最大能量撲獲風能，年發電量提高10％-50％。
文檔編號F03D7/04GK201202595SQ200820059440
公開日2009年3月4日 申請日期2008年6月6日 優先權日2008年6月6日
發明者劉光德, 東 衛, 許春山 申請人:上海寰晟新能源科技有限公司