[實用新型]一種用于前端調速型風電機組的調速控制裝置

有效

• 申請號: 201120308307.X
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN202187862U
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 薛山;秦明;劉東遠;孫黎翔;施文江
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術領域

本實用新型涉及前端采用可變速比齒箱調速的風電機組領域，具體地，涉及一種調速控制裝置，用于為風力發電機組的前端可變速比齒箱提供調速驅動力。

背景技術

常規風力發電機組大部分采用變槳雙饋異步機型和直驅機型。變速變槳雙饋異步機型采用雙饋異步發電機，雙饋異步發電機轉子發出的電能需要1/3額定容量的變頻器才可轉換成與電網同步的電能。變速變槳直驅機型采用永磁同步發電機，發出的電能需要與發電機同功率容量的變流器才可轉換成與電網同步的電能。

而前端調速型同步風力發電機組，通過發電機前端調速達到同步轉速輸出直接連同步發電機，不需要功率變頻器就可以得到與電網同步的電能。

目前的前端調速型同步風力發電機組采用的有液力變速調速方式、電磁耦合調速方式、變量泵調速方式及可變速比齒箱調速方式，其中，可變速比齒箱是在傳統風電機組固定速比的增速齒輪箱輸出端增加一級行星差動調速機構構成的機械調速機構，通過調速電機對差動調速機構進行連續調速控制，可實現可變速比齒輪箱的連續無級調速和機組安全穩定運行控制。但目前一般采用單個調速電機直接對可變速比齒輪箱調速，此種結構的調速裝置存在的缺陷是：調速電機尺寸大、安裝不便、效率不高、不能夠承載較大負荷以及實現較大的調速范圍。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種效率高、能夠承受較大負荷和實現較大調速范圍的用于前端調速型風電機組的調速控制裝置。

實現上述目的的技術方案如下：

一種用于前端調速型風電機組的調速控制裝置，包括調速控制器、變頻器、兩個調速電機、過載保護機構、調速驅動傳動機構、輸出軸、變壓器及電纜；所述調速控制器通過電纜與變頻器連接，變頻器通過電纜與兩個調速電機分別連接，兩個調速電機同軸并聯并通過過載保護機構與調速驅動傳動機構連接，調速驅動傳動機構與輸出軸連接；所述變頻器通過變壓器與電網連接。

進一步地，所述調速驅動傳動機構包括主動齒輪、惰輪、從動齒輪及殼體，主動齒輪、惰輪及從動齒輪依次嚙合并置于殼體內，主動齒輪與所述過載保護機構連接，從動齒輪與所述輸出軸連接。

進一步地，所述過載保護機構為制動器、安全聯軸器或離合器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型采用兩個調速電機并聯型式的調速控制裝置，通過變頻器控制調速電機，再配以一組調速驅動傳動機構(如傳動齒輪)，為可變速比齒箱提供按要求連續速比變化的驅動動力。可驅動控制可變速比齒箱實現變轉速輸入、恒定轉速輸出的齒箱連續可變速比的增速功能，以達到風輪變速條件下后接同步發電機輸出頻率恒定的電能，適應于前端調速型同步風力風電機組的調速控制要求，具有調速電機尺寸小、安裝方便、效率高、控制簡單、安全可靠、能夠承載較大負荷和實現大的調速范圍及良好的動態特性和穩態性能等優點。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的調速控制裝置原理圖；

圖2為采用本實用新型調速控制裝置的前端調速型同步風力發電機組結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實用新型的一種用于前端調速型風電機組的調速控制裝置，包括調速控制器6、變頻器7、兩個調速電機(2、5)、過載保護機構4、調速驅動傳動機構、輸出軸11、變壓器8及電纜10；調速控制器6通過電纜10(控制電纜)與變頻器7連接，變頻器7通過電纜10(電力電纜)與兩個調速電機(2、5)分別連接，兩個調速電機(2、5)同軸并聯并通過過載保護機構4與調速驅動傳動機構連接，調速驅動傳動機構與輸出軸11連接；變頻器7通過變壓器8與電網9連接。

其中，調速驅動傳動機構包括主動齒輪3(Z1)、惰輪12(Z2)、從動齒輪13(Z3)及殼體1，主動齒輪3、惰輪12、從動齒輪13依次嚙合并置于殼體1內，主動齒輪3與過載保護機構4連接，從動齒輪13與輸出軸11連接。

其中，過載保護機構4可采用制動器、安全聯軸器或離合器。

本實用新型的工作原理是：