一种发电机组偏航系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种发电机组偏航系统，包括回转支承固定部件和回转支承旋转部件。该系统还包括磁电式偏航驱动系统，其包括分别相对设置在回转支承固定部件和回转支承旋转部件上的定子和转子，以及为转子提供励磁电流的伺服驱动机构，转子在伺服驱动机构作用下相对于定子发生转动，进而带动回转支承旋转部件相对于回转支承固定部件实现偏航。定子和转子采用轴向布置方式设置。本实用新型专利技术利用磁电感应原理，实现非接触式偏航动作，替代现有的接触式齿轮啮合偏航驱动动作，极大地提高了偏航系统的使用寿命。还通过轴向布置方式，使该偏航系统结构更加牢固，不易变形、不易损坏且维护方便，更换简便。

A yaw system of generator set

【技术实现步骤摘要】
一种发电机组偏航系统
本技术涉及发电机组的偏航
，特别是涉及一种发电机组偏航系统。
技术介绍
目前发电机组偏航系统均采用机械式结构，即用驱动电动机与减速齿箱作为动力源，减速齿箱前端的齿轮与机组固定部件上对应的齿圈啮合，实现动力源驱动发电机组机舱整体偏航。但目前的潮流能及风力发电机组偏航系统存在如下问题：(1)由于运行环境恶劣，机组在运行过程中受到多种不确定因素及环境条件的综合作用，加之机械式结构难以实现全密封，易出现部件锈蚀、加速磨损等问题。(2)由于采用齿轮啮合方式，各齿间存在接触摩擦，长期使用中容易出现磨损及结构性损坏，且由于齿形的加工精度及工艺等因素，也会导致齿轮啮合接触部位出现故障。此外，针对不同型号的机组，对偏航速度及驱动扭矩要求存在差异，需要根据不同机型设计各种速比的减速齿箱，驱动电动机也要根据所需扭矩及转速重新设计，工作量大，设计周期长。(3)该齿轮啮合方式需要定期加入润滑脂，并配备自动润滑系统。由于整体无法密封，润滑脂会受到环境影响，易出现在齿面上分布不均、失效，引起齿圈欠润滑而损坏。润滑泵还需配备电源及运行状态监控，进一步增加系统的复杂程度。(4)目前机械式偏航系统与机组采用一体化装配，一旦偏航齿圈及齿出现变形、断裂故障，需要将整个机舱调离运行环境进行部分拆解，才能完成更换，操作难度大、工序复杂、耗时长且更换成本很高，造成机组长期停机，大大影响发电量。由此可见，上述现有的发电机组偏航系统在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的发电机组偏航系统，使其彻底改变传统的机械式齿轮啮合偏航方式，采用非接触式偏航驱动方式，结构简单，易更换，成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种发电机组偏航系统，使其彻底改变传统的机械式齿轮啮合偏航方式，采用非接触式偏航驱动方式，结构简单，易更换，从而克服现有的发电机组偏航系统的不足。为解决上述技术问题，本技术提供一种发电机组偏航系统，包括回转支承固定部件和回转支承旋转部件，所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间通过轴承可活动连接，还包括磁电式偏航驱动系统，所述磁电式偏航驱动系统包括分别相对设置在所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件上的定子和转子，以及为所述转子提供励磁电流的伺服驱动机构，所述转子在所述伺服驱动机构的作用下相对于所述定子发生转动，进而带动所述回转支承旋转部件相对于所述回转支承固定部件实现偏航。进一步改进，所述定子和转子采用轴向布置方式设置在所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间。进一步改进，所述定子沿所述回转支承固定部件的上表面设置，所述回转支承旋转部件的顶端设置有向外延伸的凸沿，所述转子沿所述凸沿的下表面设置，所述凸沿上开设有电缆穿孔。进一步改进，所述定子采用硅钢片叠压而成，所述定子靠近所述转子的侧面上开设有多个均匀分布的通孔，所述通孔内均固定嵌设有磁钢。进一步改进，所述转子采用硅钢片叠压而成，所述转子靠近所述定子的侧面上开设有多个均匀分布的槽体，所述槽体内嵌设有励磁绕组，所述励磁绕组与所述伺服驱动机构电连接。进一步改进，所述转子采用整块导磁性金属作为铁芯，所述铁芯外部缠绕着励磁绕组，所述励磁绕组与所述伺服驱动机构电连接。进一步改进，还包括设置在所述定子和转子径向外侧面的密封板，所述密封板呈圆筒结构，所述圆筒结构的底边与所述回转支承固定部件固定连接，所述圆筒结构的顶边与所述凸沿的外侧壁密封接触。进一步改进，所述密封板采用橡胶油封用材质。进一步改进，所述伺服驱动机构包括驱动电机和与其连接的变频器，所述变频器与发电机组主控系统连接。进一步改进，所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间通过轴承可活动连接，所述轴承采用球轴承或柱轴承。采用这样的设计后，本技术至少具有以下优点：1.本技术通过在发电机组回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间分别相对的轴向设置带磁电的定子和转子，并根据发电机组偏航指令向转子的励磁绕组施加励磁电流，利用磁电感应原理，实现非接触式偏航动作，替代现有的接触式齿轮啮合偏航驱动动作，避免了啮合部件在长期工作中因不可避免的磨损造成损坏，极大地提高了偏航驱动系统的寿命。2.本技术通过对现有回转支承旋转部件的结构进行改进，增设向外的凸沿，满足将定子和转子轴向安装在回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间的要求，这样避免径向安装定子和转子时，需要在回转支承固定部件和/或回转支承旋转部件上开设凹槽，降低回转支承的机械强度，使其容易变形，易于造成损坏，所以该轴向的磁电式偏航系统结构更加牢固，不易变形、不易损坏。3.本技术定子和转子的安装方式灵活，更换时只需相应替换掉损坏的部件，无须将机舱彻底调离回转支承，大大节省了工作量，缩短部件更换时间，提高维护效率。4.本技术还通过设置密封板，能实现对定子和转子所在区域的密封，防止灰尘、杂质等异物的进入，影响电磁感应产生的定子和转子的相对运动。且通过采用耐磨擦的密封材质制成，能更好的延长该偏航系统的使用寿命。附图说明上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1是本技术发电机组偏航系统的结构示意图。图2是图1中A部分的放大图。具体实施方式本技术针对现有发电机组偏航系统的缺陷，提出了一种非接触式磁电偏航驱动方式，替代现有的接触式齿轮啮合偏航驱动方式。该非接触式磁电偏航驱动方式及偏航系统以用于风电机组偏航系统为例，具体实施例说明如下：参照附图1和2所示，本实施例风电机组偏航系统，包括回转支承固定部件1和回转支承旋转部件2，该回转支承固定部件1与风电机组安装平台固定连接，该回转支承旋转部件2与风电机组的机舱固定连接。该回转支承固定部件1和回转支承旋转部件2之间通过轴承3可活动连接，该轴承3的类型包括但不限于球轴承、柱轴承以及球轴承和柱轴承的各种结合方式及不同的数量。本实施例风电机组偏航系统还包括磁电式偏航驱动系统，该磁电式偏航驱动系统包括分别相对固定于风电机组回转支承固定部件1和回转支承旋转部件2上的定子4和转子5，以及为转子5提供励磁电流的伺服驱动机构。该转子5在该伺服驱动机构的作用下相对于该定子4发生转动，进而带动与其连接的风电机组回转支承旋转部件2相对于回转支承固定部件1实现偏航动作。该定子4和转子5采用轴向布置方式设置，该轴向布置方式为：定子4沿回转支承固定部件1的上表面延续设置，安装方式包括但不限于紧固件连接。该回转支承旋转部件2的顶端设置有向外延伸的凸沿9，该转子5沿该凸沿9的下表面设置，同样，安装方式包括但不限于紧固件连接。该凸沿9上开设有电缆穿孔8，用于供连接转子5中励磁线圈和伺服驱动机构的电缆7穿过。该轴向布置方式的设置，能避免径向安装定子4和转子5时，需要在回转支承固定部件和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机组偏航系统，包括回转支承固定部件和回转支承旋转部件，所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间通过轴承可活动连接，其特征在于，还包括磁电式偏航驱动系统，所述磁电式偏航驱动系统包括分别相对设置在所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件上的定子和转子，以及为所述转子提供励磁电流的伺服驱动机构，所述转子在所述伺服驱动机构的作用下相对于所述定子发生转动，进而带动所述回转支承旋转部件相对于所述回转支承固定部件实现偏航。/n

【技术特征摘要】
1.一种发电机组偏航系统，包括回转支承固定部件和回转支承旋转部件，所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间通过轴承可活动连接，其特征在于，还包括磁电式偏航驱动系统，所述磁电式偏航驱动系统包括分别相对设置在所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件上的定子和转子，以及为所述转子提供励磁电流的伺服驱动机构，所述转子在所述伺服驱动机构的作用下相对于所述定子发生转动，进而带动所述回转支承旋转部件相对于所述回转支承固定部件实现偏航。


2.根据权利要求1所述的发电机组偏航系统，其特征在于，所述定子和转子采用轴向布置方式设置在所述回转支承固定部件和回转支承旋转部件之间。


3.根据权利要求2所述的发电机组偏航系统，其特征在于，所述定子沿所述回转支承固定部件的上表面设置，所述回转支承旋转部件的顶端设置有向外延伸的凸沿，所述转子沿所述凸沿的下表面设置，所述凸沿上开设有电缆穿孔。


4.根据权利要求3所述的发电机组偏航系统，其特征在于，所述定子采用硅钢片叠压而成，所述定子靠近所述转子的侧面上开设有多个均匀分布的通孔，所述通孔内均固定嵌设有磁钢。

【专利技术属性】
技术研发人员：褚景春，袁凌，刘金鹿，汪正军，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11