导电环组件、导电装置及风力发电机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种导电环组件、导电装置及风力发电机，其中的导电环组件，包括中心齿轮、齿圈和一个或一个以上行星齿轮，所述中心齿轮位于所述齿圈内，并且所述中心齿轮与所述齿圈同轴布置，所述一个或一个以上行星齿轮啮合在所述中心齿轮与所述齿圈之间，所述行星齿轮同时与所述中心齿轮、所述齿圈导通，使所述中心齿轮与所述齿圈之间通过所述一个或一个以上行星齿轮传输电信号。本发明专利技术实施例提供的导电环组件，使用行星齿轮结构进行通信数据传输，提高导电环组件的抗干扰性，提高了其应对转速抖动的能力，同时减少通信线路的磨损，从而提高滑环通信的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
导电环组件、导电装置及风力发电机
本专利技术属于电气
，尤其涉及一种导电环组件、导电装置及风力发电机。
技术介绍
风力发电机是将风能转换成电能的设备，风能通过叶轮带动主轴、增速箱、发电机组转换成电能，并通过并网控制，将风力发电机发出的电能输送到电网中，所以并网控制，是风力发电机控制的重要环节。导电滑环是利用导电环的滑动接触、静电耦合或电磁耦合，在固定座架转动部件与滚动或滑动部件之间传输电信号和电能传输的精密输电装置。广泛应用于要求提供无限制，连续或断续的360度旋转，提供多通路的旋转动力、数据和讯号时的所有机电系统。其大大简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。首先导电滑环在结构设计上要保证接触可靠，保证所有的线路连续接通。导电滑环组件是由滑环体、电刷组件、固定支架、同芯球轴承等几大重要部件构成。在风力发电机中，由于变桨系统的轮毂随叶轮一起转动的，而机舱是固定的，所以滑环是风力发电机中不可缺少的部件之一。由于导电滑环传输几十种不同的电信号，有高频的交流电，有高电压的交流电，有大电流的交流电，有弱小的直流小信号，由于导电滑环环间距离很近，各种信号在传输过程中互相产生干扰，各种干扰严重地影响了信息传输的精度。信号传输过程中产生的干扰有静电感应耦合，磁场感应耦合和电磁场感应耦合；导致滑环信号干扰的主要因素有：1)静电感应耦合引起的干扰此种干扰是由于导线之间的电容及环与环之间的分布电容引起的，产生的静电感应电压。2)磁场感应耦合产生的干扰因为导电滑环的导线距离很近，环与环距离也很近。当有交流电通过时，互感作用使邻近的导线和环中产生互感电压，即干扰电压。3)电磁场干扰(电场与磁场的混合干扰)当干扰源电压较高，频率较高时，会形成电磁场干扰。4)电流电压突变引起干扰输入信号在输入线的开关过程中，因电流电压突变，引起干扰。通信数据是数字量信号，比较敏感，以上所述滑环的干扰，很容易影响到通信数据的稳定性和可靠性，而主控系统控制变桨系统是运行，主要是通过滑环，所以常常出现滑环受干扰而导致通信闪断(通信中断较短的时间，例如1s后又恢复的现象)，导致风力发电机组停机；或由于部分数据受干扰，导致变桨系统接收的错误的桨角指令数据，导致变桨系统误动作；目前，对于滑环干扰原因导致的故障，只能停机保证风力发电机组的安全性，即风机控制系统检测到通信发生错误后，会立即执行收桨停机，以保证风力发电机组的安全；从而导致风力发电机不必要的停机，影响风力发电机组的发电量。由于现有滑环中的导电轨的排列方式都是同心圆的并列排列方式，所以动力线路与通信线路为平行走线结构，也会造成一定程度的电磁干扰；再者，由于电刷的位置为不可避免的固定位置，且通信线路电刷较细，长时间运行后，会导致电刷磨损较为严重，从而引起通信线路的接触不良。此外，目前滑环的导电方式多是采用的电刷式结构，由于风速的瞬变，会引起风力发电机叶轮转速的瞬变，而叶轮转速的瞬变，会导致滑环机构抖动，这种抖动，有可能会引起滑环接触不良，从而导致通信闪断现象；现在虽然有光电式非接触滑环，但是其只能解决电刷磨损导致的接触不良的现象，而在滑环中使用电子设备，更容易受到动力信号电磁干扰的影响，所以对解决电磁干扰问题的作用不大；尤其光电设置对中性要求较高，当滑环由于叶轮转速的突变而抖动时，发射装置与接收装置的不对中，仍然有可能会引起数据丢失或错误的情况。
技术实现思路
本专利技术提供一种导电环组件、导电装置及风力发电机，解决现有导电滑环的抗干扰性和通信稳定性、可靠性差的问题。第一方面，提供了一种导电环组件，包括：中心齿轮、齿圈和一个或一个以上行星齿轮，所述中心齿轮位于所述齿圈内，并且所述中心齿轮与所述齿圈同轴布置，所述一个或一个以上行星齿轮啮合在所述中心齿轮与所述齿圈之间，所述行星齿轮同时与所述中心齿轮及所述齿圈导通，使所述中心齿轮与所述齿圈之间通过所述一个或一个以上行星齿轮传输电信号。可选择地，所述中心齿轮和所述齿圈中的一个与转动部件连接，另一个与固定部件连接；并且/或者，所述行星齿轮的数量为两个或两个以上，并且所述行星齿轮围绕所述中心齿轮的圆周均匀分布。可选择地，所述导电环组件，还包括：行星架，每个所述行星齿轮与所述行星架枢转连接。可选择地，至少所述中心齿轮、所述齿圈以及所述行星齿轮的齿面为导电材料；所述中心齿轮、所述齿圈以及所述行星齿轮的齿面分别包覆有一层导电膜；或者，所述中心齿轮、所述齿圈以及所述行星齿轮的齿面具有两个或两个以上导电带，相邻两个导电带之间绝缘，并且所述中心齿轮、所述齿圈与所述行星齿轮啮合时，所述中心齿轮、所述齿圈以及所述行星齿轮的导电带一一对应连接。可选择地，所述中心齿轮、所述齿圈以及所述行星齿轮的相邻两个导电带之间设有一个沿着圆周方向环绕布置的隔离带，所述隔离带为绝缘材料制造，以使相邻两个导电带之间绝缘。可选择地，所述中心齿轮与所述行星齿轮之间的隔离带相配合；和/或,所述齿圈与所述行星齿轮之间的隔离带相配合；可选择地，所述隔离带环绕齿轮呈圆形。可选择地，所述导电环组件，还包括：第一接线端子，设置于所述齿圈上，所述第一接线端子通过所述齿圈以及所述行星齿轮与所述中心齿轮导通；和/或，第二接线端子，设置于所述中心齿轮上，所述第二接线端子通过所述中心齿轮以及所述行星齿轮与所述齿圈导通。第二方面，提供了一种导电装置，包括以上所述导电环组件和转动轴，所述中心齿轮安装在所述转动轴上，或者，所述齿圈安装在所述转动轴上。可选择地，所述导电环组件包括两个或两个以上，并且所述导电环组件之间相互绝缘；并且/或者，所述导电装置，还包括：外部套件，套接在所述齿圈的外部，以将所述齿圈固定。可选择地，所述导电装置，还包括：导电轨，呈环形固定安装于所述转动轴；导电刷，包括滑触端和固定端，所述导电刷的滑触端与所述导电轨滑触连接；电源接线端子，与所述导电刷的固定端连接。第三方面，提供了一种风力发电机，包括轮毂，以及设置有以上所述的导电环组件，所述导电环组件安装在所述轮毂的转动轴上；或者，设置有以上所述的导电装置，所述轮毂的转动轴作为所述导电装置的转动轴。本专利技术实施例提供的一种导电环组件，使用行星齿轮结构进行通信数据传输，提高导电环组件的抗干扰性，提高了其应对转速抖动的能力，同时减少通信线路的磨损，从而提高滑环通信的稳定性和可靠性。本专利技术实施例提供的一种导电环组件，由于行星机构中的齿轮转速较慢，且位置不断改变，所以与现有技术的导电滑环相比，可以有效地减少通信线路的磨损；本专利技术实施例提供的一种导电环组件，由于通信线路采用了可旋转的齿轮结构，所以接触部分延长为一个或多个齿轮的周长，而不再是一组电刷，所以可以延长滑环的使用寿命和使用时间；本专利技术实施例提供的一种导电环组件，在出现转速突变时，齿轮间隙会容许一定程度的抖动，同时由于行星齿轮的对称结构，一侧发生松动，另一侧会接触更紧密，所以可以防止转速抖动而引起的接触不良；本专利技术实施例提供的一种导电装置，使用所述导电环组件，使动力线路与通信线路为独立分布，由现有的动力线路与通信线路采用同心圆并列方式改变为通信线路与动力线路的同心圆垂直的方式，有利于减小电磁干扰对滑环通信的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.导电环组件(100)，其特征在于，包括：中心齿轮(30)、齿圈(10)和一个或一个以上行星齿轮(20)，所述中心齿轮(30)位于所述齿圈(10)内，并且所述中心齿轮(30)与所述齿圈(10)同轴布置，所述一个或一个以上行星齿轮(20)啮合在所述中心齿轮(30)与所述齿圈(10)之间，所述行星齿轮(20)同时与所述中心齿轮(30)及所述齿圈(10)导通，使所述中心齿轮(30)与所述齿圈(10)之间通过所述一个或一个以上行星齿轮(20)传输电信号。

【技术特征摘要】
1.导电环组件(100)，其特征在于，包括：中心齿轮(30)、齿圈(10)和一个或一个以上行星齿轮(20)，所述中心齿轮(30)位于所述齿圈(10)内，并且所述中心齿轮(30)与所述齿圈(10)同轴布置，所述一个或一个以上行星齿轮(20)啮合在所述中心齿轮(30)与所述齿圈(10)之间，所述行星齿轮(20)同时与所述中心齿轮(30)及所述齿圈(10)导通，使所述中心齿轮(30)与所述齿圈(10)之间通过所述一个或一个以上行星齿轮(20)传输电信号。2.如权利要求1所述的导电环组件(100)，其特征在于，所述中心齿轮(30)和所述齿圈(10)中的一个与转动部件连接，另一个与固定部件连接；并且/或者，所述行星齿轮(20)的数量为两个或两个以上，并且各所述行星齿轮(20)围绕所述中心齿轮(30)的圆周均匀分布。3.如权利要求2所述的导电环组件(100)，其特征在于，还包括：行星架(40)，每个所述行星齿轮(20)与所述行星架(40)枢转连接。4.如权利要求1-3之一所述的导电环组件(100)，其特征在于，至少所述中心齿轮(30)、所述齿圈(10)以及所述行星齿轮(20)的齿面为导电材料；所述中心齿轮(30)、所述齿圈(10)以及所述行星齿轮(20)的齿面分别包覆有一层导电膜；或者，所述中心齿轮(30)、所述齿圈(10)以及所述行星齿轮(20)的齿面设有两个或两个以上导电带(51)，所述导电带(51)环绕齿轮或齿圈的圆周方向布置，相邻两个导电带(51)之间绝缘，并且所述中心齿轮(30)、所述齿圈(10)与所述行星齿轮(20)啮合时，所述行星齿轮(20)上的导电带分别与所述中心齿轮(30)以及所述齿圈(10)上的导电带(51)一一对应连接。5.如权利要求4所述的导电环组件(100)，其特征在于，所述中心齿轮(30)、所述齿圈(10)或所述行星齿轮(20)的相邻两个导电带(51)之间设有一个沿着圆周方向环绕布置的隔离带(52)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，李庆江，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11