一种风电机组应急自发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风电机组应急自发电系统，包括微型发电机和与其电连接的变频模块，以及固定在机组高速轴上的传动套。微型发电机通过弹性支架连接在机组机架上，弹性支架与电磁开关连接，微型发电机的伸出转轴上固定传动盘，弹性支架在电磁开关的通断情况下，带动微型发电机上的传动盘与传动套分离和紧密接触，以实现两者紧密接触时传动盘随高速轴的旋转而旋转，实现微型发电机发电；变频模块接收微型发电机的电能传输给机组自用电线路，并接收机组主控系统指令控制电磁开关通断。本实用新型专利技术利用叶片轻微偏转所吸收的能量，通过微型发电机将其转化成电能，提高机组断电工况下的自持能力，结构简单，成本低，可靠性高。可靠性高。可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组应急自发电系统


[0001]本技术涉及风电机组应急发电
，特别是涉及一种风电机组应急自发电系统。

技术介绍

[0002]随着风电行业对风电机组可靠性要求的不断提高，风电机组在外部供电线路中断后的自我维持能力，逐步成为风电机组设计要求的不可或缺项。风电机组在非发电状态下，一方面需要通过环境调控装置(如加热器、散热系统、除湿装置、通风过滤装置等)对风电机组内环境进行调控，另一方面风电机组主控系统及各种智能监控装置需要对外进行通讯，数据和指令交换等，均需要电能来维持。
[0003]目前的风电机组应对以上问题，常用的方法有两种：1)增加机组自备蓄电装置，提升蓄电能力，以延长机组在外部电源切断后的自持时间。但这种方法仅采用增加机组自备蓄电装置并扩容的技术手段，不仅需要大量空间存放蓄能装置及相关保护设备，还增加了维护难度，造成机组成本大幅增加。更重要的是，以目前的风电行业技术水平，只能维持不超过3天的机组自持时间。2)在风电机组外部另外设置小型发电装置(如太阳能发电板、小型风力发电机)，为风电机组蓄电装置补充电能，以增强机组自持能力。这种方法虽然能在理论上大幅提升机组自持时间，但由于主要发电部件位于机舱外部，容易受到外部环境影响而降低效率或失效。尤其在高寒积雪环境，位于机舱外的小型风力发电机叶轮容易结冰或整体被冰冻，太阳能发电板容易被积雪覆盖或灰尘污染，从而失去发电功能。
[0004]由此可见，现有技术存在的缺陷极大影响了机组的自持时间，当机组自备电源耗尽无法自持时，内部部件由于环境影响，容易造成寿命降低、功能损伤甚至报废。本申请在此基础上，创设一种风电机组应急自发电系统，使其科学合理、安全可靠的实现风电机组应急自发电，大大增强风电机组断电工况下的自持能力。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种风电机组应急自发电系统，使其科学合理、安全可靠的实现风电机组应急自发电，大大增强风电机组断电工况下的自持能力，从而克服现有的风电机组自持能力的不足。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种风电机组应急自发电系统，包括微型发电机和与其电连接的变频模块，以及固定在风电机组高速轴上的传动套，
[0007]所述微型发电机通过弹性支架连接在机组机架上，且所述弹性支架与电磁开关连接，所述微型发电机的伸出转轴上固定传动盘，所述弹性支架在所述电磁开关的通断情况下，带动所述微型发电机远离或朝向所述高速轴方向移动，进而带动所述传动盘与所述传动套的分离与紧密接触，以实现所述传动盘与传动套紧密接触时，所述传动盘随高速轴的旋转而旋转，实现所述微型发电机的发电；
[0008]所述变频模块接收所述微型发电机发出的电能，传输给风电机组的自用电线路，
并接收风电机组主控系统的指令，控制所述电磁开关的通断。
[0009]进一步改进，所述微型发电机采用永磁发电机或鼠笼发电机。
[0010]进一步改进，所述传动盘和传动套的外圆周表面均设置为粗糙面。
[0011]进一步改进，所述变频模块包括与所述微型发电机连接的功率单元，和与风电机组主控系统连接的控制单元，
[0012]所述功率单元还通过投切开关与风电机组自用电线路连接；
[0013]所述控制单元还与所述投切开关和电磁开关连接，用于根据风电机组主控系统指令，控制所述投切开关和电磁开关的通断。
[0014]进一步改进，所述投切开关采用接触器或断路器。
[0015]进一步改进，所述弹性支架包括支架主体和恒压弹簧，所述支架主体一端与所述微型发电机固定连接，所述支架主体另一端与所述电磁开关的行程驱动端连接，还与所述恒压弹簧的一端连接，所述恒压弹簧的另一端与机组机架固定连接。
[0016]进一步改进，所述弹性支架包括两个恒压弹簧，两个所述恒压弹簧分别设置在所述支架主体的两侧，实现所述支架主体与机组机架的平稳连接。
[0017]采用这样的设计后，本技术至少具有以下优点：
[0018]1.本技术通过在机组机舱内部的传动链高速轴附近设置能随高速轴的旋转而发电的微型发电机，充分利用了风电机组叶片轻微偏转所吸收的能量，将其转化成电能，并通过变频模块将其调整成机组自持功能部件所需的电能，提高机组在断电工况下的自持能力。
[0019]2.还通过电磁开关和弹性支架的设置，灵活巧妙的将微型发电机设置成可移动部件，利用电磁开关的行程驱动和弹性支架的回弹力，实现微型发电机上传动盘与高速轴上传动套的接触与分离，接触时实现应急发电，分离时避免机械摩擦和损耗，提高了该应急自发电系统的可靠性和使用寿命。
[0020]3.还通过将该风电机组应急自发电系统设置在机舱内部，避免了现有技术中在机舱外部设置小型发电机系统的弊端，提高了该风电机组应急自发电系统的可靠性，同时降低了成本。
附图说明
[0021]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。
[0022]图1是本技术风电机组应急自发电系统的结构示意图。
具体实施方式
[0023]本技术风电机组应急自发电系统是针对设置异步发电机(双馈式、鼠笼式)的大兆瓦风电机组进行的改进，在其机舱内部设置该应急自发电系统，使其在机组断电或其它需要启动该自发电系统时，利用机组叶片的轻微偏转，将叶片所吸收的能量转化成电能，为机组自持电设备提供电能。其具体的实施例如下。
[0024]参照附图1所示，本实施例风电机组应急自发电系统，包括微型发电机1和与其电连接的变频模块2，以及固定在风电机组高速轴3上的传动套4。
[0025]该微型发电机1通过弹性支架连接在机组机架上，且弹性支架与电磁开关5连接，该微型发电机1的伸出转轴上固定传动盘6。该弹性支架在该电磁开关5的通断情况下，带动该微型发电机1远离或朝向该高速轴3方向移动，进而带动该传动盘6与该传动套4的分离与紧密接触，以实现该传动盘6与传动套4紧密接触时，该传动盘6随高速轴3的旋转而旋转，实现该微型发电机1的发电。
[0026]具体的，该微型发电机1采用永磁发电机，也可采用鼠笼发电机。该永磁发电机在传动盘6随高速轴3的旋转带动下，能实现发电功能。该传动盘6采用圆柱形滚轮，固定在永磁发电机的转轴上。该滚轮外圆周表面采用增加粗糙度的工艺设置，以保证传动盘6与传动套4之间有足够的接触摩擦力，即利用传动套4传递的能量带动微型发电机转轴发电。
[0027]该传动套4为环形结构圆套，固定安装在机组的高速轴3上，其外圆周表面同样采用增加粗糙度的工艺设置，进一步保证传动盘与传动套之间有足够的接触摩擦力，保证微型发电机的发电功率。
[0028]本实施例中该变频模块2用于接收微型发电机1发出的电能，传输给风电机组的自用电线路7，还用于接收风电机组主控系统8的指令，控制该电磁开关5的通断。
[0029]具体的，该变频模块2包括控制单元21、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组应急自发电系统，其特征在于，包括微型发电机和与其电连接的变频模块，以及固定在风电机组高速轴上的传动套，所述微型发电机通过弹性支架连接在机组机架上，且所述弹性支架与电磁开关连接，所述微型发电机的伸出转轴上固定传动盘，所述弹性支架在所述电磁开关的通断情况下，带动所述微型发电机远离或朝向所述高速轴方向移动，进而带动所述传动盘与所述传动套的分离与紧密接触，以实现所述传动盘与传动套紧密接触时，所述传动盘随高速轴的旋转而旋转，实现所述微型发电机的发电；所述变频模块接收所述微型发电机发出的电能，传输给风电机组的自用电线路，并接收风电机组主控系统的指令，控制所述电磁开关的通断。2.根据权利要求1所述的风电机组应急自发电系统，其特征在于，所述微型发电机采用永磁发电机或鼠笼发电机。3.根据权利要求1所述的风电机组应急自发电系统，其特征在于，所述传动盘和传动套的外圆周表面均设置为粗糙面。4.根据权利要求1至3任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚景春，刘金鹿，潘磊，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：