[實(shí)用新型]自然力發(fā)電設(shè)備及發(fā)電機(jī)組

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920179109.0
• 申請(qǐng)日: 2009-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201541175U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高則行
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高則行
• 主分類號(hào): H02K7/18
• 分類號(hào): H02K7/18;F03D9/00;F03B13/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的是發(fā)電設(shè)備，尤其是依靠風(fēng)力、潮汐等自然力的發(fā)電設(shè)備，以及有這種發(fā)電設(shè)備組成的發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，人類對(duì)能源的需求明顯增加，而地球上可利用的常規(guī)能源日趨匱乏。如何實(shí)現(xiàn)能源的持續(xù)發(fā)展，是全世界都在關(guān)注的問(wèn)題。目前，電能產(chǎn)生主要靠火力發(fā)電。但火力發(fā)電產(chǎn)生大量的污染物，為了減少對(duì)大氣的污染，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)清潔能源。

例如，人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和潮汐發(fā)電設(shè)備等利用自然力的發(fā)電設(shè)備(本實(shí)用新型中統(tǒng)稱為“自然力發(fā)電設(shè)備”)，并正在朝著商業(yè)化的方向努力著。這一類發(fā)電設(shè)備在商業(yè)化過(guò)程中面臨的兩個(gè)主要困難是，成本高和自然力不穩(wěn)定。

以風(fēng)力發(fā)電設(shè)備為例。由于風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)是不穩(wěn)定的，主要表現(xiàn)為時(shí)有時(shí)無(wú)，忽大忽小，風(fēng)力的峰值差值有時(shí)會(huì)極大，其極端峰值風(fēng)力有可能直接損壞風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。因此，目前的發(fā)電設(shè)備必須安裝穩(wěn)定速度用的變速裝置和減速裝置等，同時(shí)，還要安裝主動(dòng)控制系統(tǒng)和/或整流調(diào)壓系統(tǒng)，使發(fā)電設(shè)備的輸出盡可能穩(wěn)定，減少對(duì)用電負(fù)載的沖擊。特別是在希望將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的電力并入電網(wǎng)的情況中，發(fā)電設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定輸出尤為重要。然而，這些用來(lái)穩(wěn)定發(fā)電設(shè)備輸出的裝置和系統(tǒng)，往往都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本和維護(hù)成本都非常高。這些因素嚴(yán)重地制約著風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)性應(yīng)用。

而且由于風(fēng)并非是持續(xù)性的，所以，為了避免在無(wú)風(fēng)的時(shí)候出現(xiàn)輸出間歇的情形，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備通常都另外地配備有儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前的儲(chǔ)能裝置主要是將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的多余電能轉(zhuǎn)化為其他能量，然后在無(wú)風(fēng)期將所存能量再轉(zhuǎn)化為電能。然而，單獨(dú)地設(shè)計(jì)、配備儲(chǔ)能系統(tǒng)，特別是抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。造成風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造、運(yùn)營(yíng)成本高昂。

總的來(lái)說(shuō)，由于風(fēng)力等自然力不穩(wěn)定的性質(zhì)，所以，為了使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等自然力發(fā)電設(shè)備中的發(fā)電機(jī)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)有自然力發(fā)電設(shè)備都不得不設(shè)計(jì)裝備了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂的穩(wěn)速、儲(chǔ)能裝置。

發(fā)明內(nèi)容

相應(yīng)地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種自然力發(fā)電設(shè)備，包括接受自然力的自然力輸入端和有輸入軸的發(fā)電機(jī)，所述自然力發(fā)電設(shè)備還包括：?jiǎn)蜗騻鲃?dòng)裝置，所述單向傳動(dòng)裝置具有輸入端和輸出端，所述單向傳動(dòng)裝置的輸入端與所述自然力輸入端相連，用于接收來(lái)自所述自然力輸入端的動(dòng)力；差速傳動(dòng)裝置，所述差速傳動(dòng)裝置具有第一工作端、第二工作端和第三工作端，所述第一工作端與所述單向傳動(dòng)裝置的輸出端相連，用于接收來(lái)自所述單向傳動(dòng)裝置輸出端的動(dòng)力，所述第二工作端與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸相連，用于向所述發(fā)電機(jī)的輸入軸傳遞動(dòng)力；儲(chǔ)能裝置，所述儲(chǔ)能裝置與所述差速傳動(dòng)裝置的第三工作端相連，用于儲(chǔ)存來(lái)自所述差速傳動(dòng)裝置的第一工作端的動(dòng)力，并能夠?qū)⑺鶅?chǔ)存的動(dòng)力經(jīng)第三工作端傳遞給所述差速傳動(dòng)裝置的第二工作端；限速裝置，所述限速裝置位于所述發(fā)電機(jī)和所述差速傳動(dòng)裝置之間，用于在所述發(fā)電機(jī)的輸入軸的轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)定轉(zhuǎn)速的情況下產(chǎn)生阻止所述輸入軸轉(zhuǎn)速增加的制動(dòng)力。

優(yōu)選的是，所述差速傳動(dòng)裝置包括：第一半軸，所述第一半軸與所述單向傳動(dòng)裝置的輸出端相連，構(gòu)成所述差速傳動(dòng)裝置的第一工作端；與所述第一半軸一體形成的第一錐形齒輪；第二半軸，所述第二半軸與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸相連，構(gòu)成所述差速傳動(dòng)裝置的第二工作端；與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪；多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合；支撐所述多個(gè)行星齒輪的行星齒輪架；殼體，所述與所述行星齒輪架一體形成，構(gòu)成所述差速傳動(dòng)裝置的第三工作端。

優(yōu)選的是，所述差速傳動(dòng)裝置包括：第一半軸，所述第一半軸與所述單向傳動(dòng)裝置的輸出端相連，構(gòu)成所述差速傳動(dòng)裝置的第一工作端；第一錐形齒輪；第二半軸，所述第二半軸與所述發(fā)電機(jī)的輸入軸相連，構(gòu)成所述差速傳動(dòng)裝置的第二工作端；與所述第二半軸一體形成的第二錐形齒輪；多個(gè)行星齒輪，位于所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪之間并同時(shí)與所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪嚙合；行星齒輪架，所述行星齒輪架支撐所述多個(gè)行星齒輪并與所述第一半軸一體形成；殼體，所述殼體與所述第一錐形齒輪一體形成，構(gòu)成所述差速傳動(dòng)裝置的第三工作端。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述儲(chǔ)能裝置包括：長(zhǎng)索，所述長(zhǎng)索的一端固定在所述差速傳動(dòng)裝置的殼體上；重物，所述重物固定在所述長(zhǎng)索的另一端。