[發(fā)明專利]雙轉(zhuǎn)子電機的風(fēng)電偏航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310585255.4
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN103867383A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳小平;羅天珍
• 申請（專利權(quán)）人: 吳小平;羅天珍
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;H02K16/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬機械—電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域；確切的講是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成動能及發(fā)電的裝置之中的變速箱及偏航裝置。

發(fā)電機因隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動，電機引線通常是由滑刷（電極）導(dǎo)出，又因10KW以上的機組的自重問題，無法由方向舵導(dǎo)引；本方法將葉輪與電機分離，轉(zhuǎn)向時不需再需拖帶電機，同時在采用雙機時會適合一種電控偏航方法，且結(jié)構(gòu)簡化，可廣泛應(yīng)用于各種風(fēng)力發(fā)電場合中

本發(fā)明的目的在于解決已有技術(shù)的不足之處，一種無軸承側(cè)壓的變速箱及省區(qū)偏航機構(gòu)的雙轉(zhuǎn)子偏航方法，應(yīng)用成熟機電領(lǐng)域成果，以一種電控偏航方法，無需增加其他設(shè)備，結(jié)構(gòu)極大簡化了。

本發(fā)明的特點：10KW以上的機組的自重問題，巧妙地將葉輪與電機轉(zhuǎn)向約束呈分離狀態(tài)，轉(zhuǎn)向時不需再需拖帶電機，同時在采用雙機時會適合一種電控偏航方法，且結(jié)構(gòu)簡化，可廣泛應(yīng)用于各種風(fēng)力發(fā)電場合中。

本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵：

[無軸壓齒輪箱部分技術(shù)關(guān)鍵]

該技術(shù)的必要條件是源自2個部件：首先是：（力矩）輸入軸（9）及（10），且滿足基本等力矩及旋轉(zhuǎn)方向相反；并且2軸的軸心在同一條直線上。其次是：2向節(jié)（1）及與之有同樣功能的殼體（2）；2向節(jié)及殼體都支持存在多自由度旋轉(zhuǎn)的各軸：諸如輸入軸/輸出軸/同心雙齒輪組件等。

無軸承側(cè)壓的關(guān)鍵機理為：中間傳輸中多涉及到的一切傘齒輪都是被對稱的2個傘齒輪驅(qū)動；這1對力剛好是1對力偶；大小相等且方向相反，只能產(chǎn)生純力矩，不會有任何合力的產(chǎn)生；對軸承的損害最小。

對于內(nèi)外傳輸軸齒圈（20）及（21）的傳輸方式，獲得0軸承側(cè)向壓力的方式需采用“行星架支撐下的行星齒輪對頂法”來實現(xiàn)：所謂對頂法是將行星架上的雙層行星輪上2個一組，彼此增設(shè)一個相切柱面（100），將內(nèi)外傳輸軸齒圈（20）及（21）的相向驅(qū)動力抵消在相切柱面（100）上；而作用不到行星齒輪軸承上，成數(shù)量級的減低了軸承的側(cè)向壓力；2個相切柱面（100）的靠緊可以是需要其中之一的行星齒輪軸的彈性加力來獲得，也可以靠軸承的自然間隙，加之運行加力的過程中獲得。

為減小體積，在諸如類似輸出軸齒輪（5）及（6）的位置處可采用“并聯(lián)齒輪”減荷方法（以分擔(dān)齒輪上齒的載荷），即：由于齒輪傳動是一個近似勻速的傳動機構(gòu)，任何并聯(lián)機構(gòu)都會面臨瞬時的非線性傳動導(dǎo)致的接觸點力的傳動的失衡而導(dǎo)致災(zāi)難性的磨損后果；雙層扭矩齒輪能解決此問題；當(dāng)使用雙層扭矩齒輪作為中介并聯(lián)齒輪時：齒輪之間的微小間隙結(jié)合彈力將發(fā)揮重要作用；彈力的扭力將雙層齒輪上下支撐于間隙之間；這樣才能平滑傳動狀態(tài)，達到均衡分擔(dān)齒輪載荷的作用。

[雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機偏航部分技術(shù)關(guān)鍵]

由于同軸的（發(fā)電機）2轉(zhuǎn)子（11）及（12），有獨立的（發(fā)電機）定子（13）上的繞組；從力矩的角度來看：發(fā)電機應(yīng)該是對輸入力矩的一個電磁阻尼器，阻尼的數(shù)值與繞組狀態(tài)有關(guān)，增加或減少輔助繞組就可改變阻尼狀態(tài)；增加繞組則增大阻尼，減少繞組則減少阻尼。

如打破雙轉(zhuǎn)子電機繞組的平衡，將打破雙力矩輸入軸的阻尼力矩的平衡，產(chǎn)生凈的阻尼力矩差值。

另一種方法是：對單個轉(zhuǎn)子所對應(yīng)的轉(zhuǎn)動部分進行剎車處理，也可以同樣破壞2軸的阻尼力矩的平衡，產(chǎn)生凈的阻尼力矩差值；偏航方向取決于剎車那一個轉(zhuǎn)子所關(guān)聯(lián)的回轉(zhuǎn)部分。

總之對以上方法及技術(shù)詳細(xì)的表述：“并聯(lián)齒輪”中介減荷方法；是由錯位齒輪（70）（也就是雙層扭矩齒輪）（（70）的構(gòu)造是由2塊獨立的同軸同徑的齒輪（70a）及(70b)同軸心且（齒牙線相互；齒牙線是一組最高齒尖點構(gòu)成的連線）錯位的半個齒輪合并組成的）；由扭轉(zhuǎn)彈力塊（66）將2半（塊）齒輪彈性聯(lián)接；錯位齒輪（70）彈性齒合于2個以上的（常規(guī)）齒輪之間；齒輪之間的微小間隙結(jié)合彈力將發(fā)揮重要作用；彈力的扭力將雙層齒輪上下支撐于間隙之間；2塊（70ａ）（70ｂ）之間的扭轉(zhuǎn)彈力可達到扭力在（70ａ）與（70ｂ）之間傳遞的目的；這樣才能平滑傳動狀態(tài)，達到均衡分擔(dān)齒輪載荷的作用，由于齒輪傳動是一個近似勻速的傳動機構(gòu)，任何并聯(lián)機構(gòu)都會面臨瞬時的非線性傳動導(dǎo)致的接觸點力的傳動的失衡而導(dǎo)致災(zāi)難性的磨損后果；其根本特征是：錯位齒輪（70）（也就是雙層扭矩齒輪）的構(gòu)造是由2塊獨立的同軸的齒輪（70a）及(70b)（相互）齒牙線錯位組合而成；齒輪（70a）及(70b)的聯(lián)接是由扭轉(zhuǎn)彈力塊（66）聯(lián)接；同軸齒輪（70a）及（70b）的齒牙線是（在0扭轉(zhuǎn)彈性力的位置狀態(tài)時）錯開一定的角度。