[發(fā)明專利]千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110378302.9
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102400856A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘建;姚興佳;孟強;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D11/04;F03D7/04
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周智博

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電屬新能源領(lǐng)域，本發(fā)明涉及千瓦級風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)，也就是中型風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)，特別涉及到千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)。

背景技術(shù)

常規(guī)能源的減少和漲價，人類生存的環(huán)境日益的破壞，溫室效應(yīng)的影響，覺醒了全世界人民和各國政府對環(huán)境保護必須要重視。開發(fā)新能源在能源重的比重逐年上升，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)發(fā)展成一個新興的工業(yè)產(chǎn)業(yè)、形成了一個新的經(jīng)濟增長點。世界上經(jīng)濟發(fā)達國家的大型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)走在了前列，推動了我國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展，到2011年我國的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)量和裝機總量已經(jīng)排在了世界的第一位。

目前，千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組還是空白，市場前景也非常好，特別適用于那些風(fēng)力資源豐富的偏遠山區(qū)、牧區(qū)、海島等運輸、安裝不便的地區(qū)。目前國內(nèi)、國外還不能生產(chǎn)千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組。

十二五期間，風(fēng)電的發(fā)展是國家重點鼓勵、重點支持的領(lǐng)域。這也是未來重要的新興產(chǎn)業(yè)。國家會給予更多的投入，采取更多的鼓勵政策，推進風(fēng)電發(fā)展，確保十二五非化石能源比重占比11.4%，到2020年要提高到15%目標的實現(xiàn)。

到2015年中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的商業(yè)運行容量，要達到1億千瓦；2020年要達到2億～2.5億千瓦。2010年中國風(fēng)電運行容量為3100萬千瓦，裝機達到了4100多萬千瓦。

千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組是解決分布式發(fā)電、小電網(wǎng)并網(wǎng)的有效途徑，是M瓦級風(fēng)力發(fā)電組不能替代的一種補充，目前還沒有一種高效率的千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供了一種千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組，其目的是填補這一領(lǐng)域技術(shù)空白，解決以往的風(fēng)力發(fā)電機組故障率高、效率低下，無法滿足這一領(lǐng)域風(fēng)力發(fā)電電力需求的問題。

技術(shù)方案：本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種千瓦級離網(wǎng)、并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組，其特征在于：該發(fā)電機組包括風(fēng)輪單元、傳動和發(fā)電單元、機艙支撐單元和發(fā)電控制輸出單元；風(fēng)輪單元包括葉片和輪轂；傳動和發(fā)電單元為永磁直驅(qū)發(fā)電機；機艙支撐單元包括機艙回轉(zhuǎn)底架、轉(zhuǎn)向偏航機構(gòu)、轉(zhuǎn)向偏航軸承和機組塔架；發(fā)電控制輸出單元為機組控制柜；葉片連接在輪轂上，輪轂連接至永磁直驅(qū)發(fā)電機，永磁直驅(qū)發(fā)電機連接在機艙回轉(zhuǎn)底架上，機艙回轉(zhuǎn)底架通過轉(zhuǎn)向偏航軸承可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在機組塔架上，機艙回轉(zhuǎn)底架上固定連接有轉(zhuǎn)向偏航機構(gòu)，轉(zhuǎn)向偏航機構(gòu)可與機艙回轉(zhuǎn)底架同步轉(zhuǎn)動；機組控制柜為PLC智能自動控制系統(tǒng)。

永磁直驅(qū)發(fā)電機包括主軸、前軸承、前端蓋、定子、磁極、轉(zhuǎn)子、定子線圈、后端蓋和后軸承；主軸連接輪轂，主軸分別通過前軸承和后軸承支撐在前端蓋和后端蓋上實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)；定子、磁極、轉(zhuǎn)子和定子線圈在設(shè)置前端蓋和后端蓋形成的外殼內(nèi)，轉(zhuǎn)子固定連接在主軸上與主軸同步轉(zhuǎn)動，磁極徑向固定貼在轉(zhuǎn)子的外圓周表面上，定子套在轉(zhuǎn)子上的磁極外圍；定子線圈設(shè)置在定子上，定子線圈通過接線盒連接至輸出電纜。

永磁直驅(qū)發(fā)電機內(nèi)設(shè)置有信號傳感器，信號傳感器連接至PLC智能自動控制系統(tǒng)。

在輪轂內(nèi)設(shè)置有電動同步變槳機構(gòu)，電動同步變槳機構(gòu)連接至葉片，葉片通過變槳軸承設(shè)置在輪轂上。

電動同步變槳機構(gòu)連接至變槳驅(qū)動機構(gòu)，變槳驅(qū)動機構(gòu)連接至變槳驅(qū)動電機，變槳驅(qū)動電機連接至PLC智能自動控制系統(tǒng)。

轉(zhuǎn)向偏航機構(gòu)包括偏航驅(qū)動齒輪、偏航減速機和偏航電機，偏航電機通過偏航減速機連接至偏航驅(qū)動齒輪；轉(zhuǎn)向偏航軸承設(shè)置在偏航軸承外環(huán)與偏航軸承內(nèi)環(huán)之間，偏航軸承外環(huán)固定設(shè)置在機組塔架上，偏航軸承外環(huán)的外圍圓周上設(shè)置有與偏航驅(qū)動齒輪嚙合的齒牙；偏航軸承內(nèi)環(huán)與機艙回轉(zhuǎn)底架之間連接固定，偏航軸承內(nèi)環(huán)為可旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)；機艙回轉(zhuǎn)底架與轉(zhuǎn)向偏航機構(gòu)之間連接固定。

在轉(zhuǎn)向偏航機構(gòu)的下方還設(shè)置有偏航阻尼剎車機構(gòu)，該機構(gòu)包括磨檫片、壓力彈簧和可調(diào)螺栓；可調(diào)螺栓通過壓力彈簧將磨檫片接觸在偏航軸承外環(huán)上，通過可調(diào)螺栓控制磨檫片與偏航軸承外環(huán)之間的摩擦力大小來實現(xiàn)偏航阻尼剎車。

優(yōu)點及效果：