风力发电机永磁直驱式变桨传动系统技术方案

技术编号:19527638 阅读:43 留言:0更新日期:2018-11-24 02:26
本实用新型专利技术公开了一种风力发电机永磁直驱式变桨传动系统,包括风力发电机桨叶、低速大扭矩永磁同步电机、电机安装座、变桨小齿轮、变桨齿圈、变桨轴承外圈,变桨轴承内圈,轮毂;所述风力发电机桨叶与变桨轴承内圈固定连接;所述变桨轴承内圈与变桨轴承外圈转动配合;所述变桨齿圈与变桨轴承外圈过盈配合;所述变桨齿圈与轮毂固定连接;所述电机安装座固定连接于风力发电机桨叶始端;所述低速大扭矩永磁同步电机安装于电机安装座上,所述低速大扭矩永磁同步电机输出轴直接连接变桨小齿轮,所述变桨小齿轮与变桨齿圈啮合。该系统不仅可以更好的节约能源,有效降低系统故障率,同时增加了系统的可靠性和适应性,缩小占用空间,节省成本。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机永磁直驱式变桨传动系统
本技术涉及一种风力发电机变浆传动系统,特别是一种风力发电机永磁直驱式变桨传动系统。
技术介绍
由于太阳辐射造成地球表面各部分受热不均匀,引起大气层中压力分布不平衡,在水平气压梯度的作用下,空气沿水平方向运动形成风。空气的运动所产生的动能为风能。风能作为可再生能源之一,其高效开发受到世界各国的高度重视,兆瓦级风力发电机组中的变桨技术也得到了大力发展,变桨技术的应用为提高发电机发电效率和电能质量,减少风力对风机的冲击提供了保障。目前变桨驱动系统主要有液压变桨传动系统、同步带变桨传动系统和电动变桨驱动系统。其中液压变桨系统相对复杂,存在油液泄漏、卡涩等问题,受温度影响大,且故障率较高,后期维修成本较高;同步带变桨系统中同步带的寿命受环境影响较大,橡胶一旦出现老化,同步带就会出现变形,拉长和开裂等现象容易发生跳齿;目前的电动变桨系统,主要使用三相异步电机、减速箱及执行机构的传动模式,由于齿轮箱的存在会增加齿轮啮合故障率,同时占有空间较大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种风力发电机永磁直驱式变桨传动系统,该系统不仅可以更好的节约能源,有效降低系统故障率,同时增加了系统的可靠性和适应性,缩小占用空间,节省成本。为实现上述目的,本技术的技术方案是:一种风力发电机永磁直驱式变桨传动系统,包括风力发电机桨叶、低速大扭矩永磁同步电机、电机安装座、变桨小齿轮、变桨齿圈、变桨轴承外圈,变桨轴承内圈,轮毂;所述风力发电机桨叶与变桨轴承内圈固定连接;所述变桨轴承内圈与变桨轴承外圈转动配合;所述变桨齿圈与变桨轴承外圈过盈配合;所述变桨齿圈与轮毂固定连接;所述电机安装座固定连接于风力发电机桨叶始端;所述低速大扭矩永磁同步电机安装于电机安装座上,所述低速大扭矩永磁同步电机输出轴直接连接变桨小齿轮,所述变桨小齿轮与变桨齿圈啮合。进一步,所述低速大扭矩永磁同步电机的转动速度为31r/min,转矩为600N·m。进一步,所述变浆小齿轮和变浆齿圈的齿线形状为人字齿轮。本技术与现有技术相比:通过采用低速大扭矩永磁同步电机直接与变浆矩轴承内圈相连,取代传统的三相异步电机,省去了传统电动变桨传动系统中变桨小齿轮与三相异步电机之间的减速箱,降低了电机输出速度,缩短了传动链,不仅节约了能源,降低了齿轮箱引起的故障率,同时增加了变桨传动系统的可靠性。附图说明图1是本技术的结构示意图;图中,1.风力发电机桨叶,2.低速大扭矩永磁同步电机,3.电机安装座,4.变桨轴承内圈,5.变桨轴承外圈,6.轮毂,7.变桨齿圈,8.变桨小齿轮。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。如图1所示,一种风力发电机永磁直驱式变桨传动系统,包括风力发电机桨叶1、低速大扭矩永磁同步电机2、电机安装座3、变桨小齿轮8、变桨齿圈7、变桨轴承外圈5,变桨轴承内圈4、轮毂6;所述风力发电机桨叶1与变桨轴承内圈4固定连接;所述变桨轴承内圈4与变桨轴承外圈5转动配合;所述变桨齿圈7与变桨轴承外圈5过盈配合;所述变桨齿圈7与轮毂6固定连接;所述电机安装座3固定连接于风力发电机桨叶1始端;所述低速大扭矩永磁同步电机2安装于电机安装座3上,所述低速大扭矩永磁同步电机2输出轴直接连接变桨小齿轮8,所述变桨小齿轮8与变桨齿圈7啮合,完成风力发电机桨叶1的桨距变化。所述低速大扭矩永磁同步电机1转动后,所述变桨小齿轮8随之转动,所述变桨齿圈7固定与轮毂6不动,所述风力发电机桨叶1随之转动。所述低速大扭矩永磁同步电机1与变桨小齿轮8之间不存在减速箱,构成永磁直驱式变桨传动系统。进一步,所述低速大扭矩永磁同步电机2的转动速度为31r/min,转矩为600N·m。进一步,由于人字齿轮具有重合度高,轴向载荷小,承载能力高,工作平稳的优点。所述变浆小齿轮8和变浆齿圈7的齿线形状优选为人字齿轮。工作时,风机正常运行时所有部件都随轮毂以一定的速度旋转。当需要调整浆距角时,通过低速大扭矩永磁同步电机2的转动,其输出轴带动变桨小齿轮8旋转,由于变桨小齿轮8与变桨齿圈7啮合,变桨小齿轮8相对于变桨齿圈7运动,通过安装在低速大扭矩永磁同步电机2上的测量浆距角的编码器及变浆控制系统来控制风力发电机桨叶1的浆距角,变桨控制系统通过控制风力发电机桨叶1的角度来控制风轮的转速,进而控制风机的输出功率,并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机永磁直驱式变桨传动系统,其特征在于,包括风力发电机桨叶(1)、低速大扭矩永磁同步电机(2)、电机安装座(3)、变桨小齿轮(8)、变桨齿圈(7)、变桨轴承外圈(5),变桨轴承内圈(4),轮毂(6);所述风力发电机桨叶(1)与变桨轴承内圈(4)固定连接;所述变桨轴承内圈(4)与变桨轴承外圈(5)转动配合;所述变桨齿圈(7)与变桨轴承外圈(5)过盈配合;所述变桨齿圈(7)与轮毂(6)固定连接;所述电机安装座(3)固定连接于风力发电机桨叶(1)始端;所述低速大扭矩永磁同步电机(2)安装于电机安装座(3)上,所述低速大扭矩永磁同步电机(2)输出轴直接连接变桨小齿轮(8),所述变桨小齿轮(8)与变桨齿圈(7)啮合。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机永磁直驱式变桨传动系统,其特征在于,包括风力发电机桨叶(1)、低速大扭矩永磁同步电机(2)、电机安装座(3)、变桨小齿轮(8)、变桨齿圈(7)、变桨轴承外圈(5),变桨轴承内圈(4),轮毂(6);所述风力发电机桨叶(1)与变桨轴承内圈(4)固定连接;所述变桨轴承内圈(4)与变桨轴承外圈(5)转动配合;所述变桨齿圈(7)与变桨轴承外圈(5)过盈配合;所述变桨齿圈(7)与轮毂(6)固定连接;所述电机安装座(3)固定连接于风力发电机桨叶(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员:李威盛连超王禹桥杨雪锋范孟豹许少毅鞠锦勇路恩王承涛陈宇鸣
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:新型
国别省市:江苏,32

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