一种风力发电机组联合驱动偏航系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风力发电机组联合驱动偏航系统，包括机座、外偏航电机、外偏航齿圈、内偏航电机、内偏航齿圈和偏航制动器；机座通过螺栓分别与外偏航电机、内偏航电机和偏航制动器连接固定；外偏航电机安装在机舱外部，并与外偏航齿圈的外齿面啮合，外偏航齿圈对机座有支承作用；内偏航电机安装在机舱内部，并与内偏航齿圈的内齿面啮合，内偏航齿圈对机座有支承作用；外偏航齿圈和内偏航齿圈通过螺栓与塔架法兰连接固定。本发明专利技术可增加偏航驱动力设计上限，有效控制塔架和机座尺寸，降低机组成本和运输困难，并且可通过增加电机分散驱动力，避免局部载荷过大。避免局部载荷过大。避免局部载荷过大。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组联合驱动偏航系统


[0001]本专利技术涉及风力发电机组的
，尤其是指一种风力发电机组联合驱动偏航系统。

技术介绍

[0002]风力发电机组设计的过程中主要考虑以下两点：
[0003]1、偏航过程中：偏航驱动产生的扭矩要大于风产生偏航扭矩；
[0004]2、偏航不运动的过程中：制动器产生的阻尼要大于风产生的偏航扭矩。
[0005]目前叶轮直径大型化是当今风力发电行业的趋势，经研究在结构基本不变的情况下，风力发电机组的所需偏航力矩基本与叶轮直径的3次方成正比，也就是说叶轮直径越大风力发电机组所需的偏航扭矩越大。
[0006]目前国内外风力发电所用的偏航结构主要有外偏航和内偏航两种模式，不管采用哪种方式为了适配越来越大的偏航扭矩，最有效且直接的方式就是加大偏航直径，但加大偏航直径必然导致塔架直径和机座尺寸的增加。
[0007]上面提到不管外偏航结构还是内偏航结构为了适应越来越大的叶轮直径，需要增加塔架直径和机座尺寸，这样做确实可以增加偏航系统的承载和驱动能力，但给机组运输和成本带来了极大的压力。
[0008]随着风力发电机组的大型化推进，偏航载荷随着风力发电机组容量增大呈指数型上升。对于只采用内齿圈或外齿圈单一啮合面偏航系统，增大偏航回转半径会严重增大整机重量，但由此带来的力矩增益却很有限。并且因半径增大而设计增加的电机数量也十分有限，而单纯地增加电机单机动力则容易导致啮合结构的局部应力过大。因此传统单一啮合面的偏航系统会制约偏航驱动力的进一步提升。<br/>
技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种风力发电机组联合驱动偏航系统，采用内外双驱动的偏航方案，通过增加一个偏航齿圈和驱动工作面，可以有效增加可容纳的偏航电机数量，从而大大提升风力发电机组偏航驱动力的上限，进而有效控制塔架和机座尺寸，降低机组成本和运输困难。
[0010]为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：一种风力发电机组联合驱动偏航系统，包括机座、外偏航电机、外偏航齿圈、内偏航电机、内偏航齿圈和偏航制动器；所述机座为被驱动回转的对象，所述机座提供偏航电机安装面，并通过螺栓分别与外偏航电机、内偏航电机和偏航制动器连接固定；所述外偏航电机安装在风力发电机组的机舱外部，并与外偏航齿圈的外齿面啮合，所述外偏航齿圈对机座有支承作用；所述内偏航电机安装在风力发电机组的机舱内部，并与内偏航齿圈的内齿面啮合，所述内偏航齿圈对机座有支承作用；所述外偏航齿圈和内偏航齿圈通过螺栓与风力发电机组的塔架法兰连接固定。
[0011]进一步，所述外偏航电机和内偏航电机的齿轮旋转方向相反，以提供相同方向的
偏航扭矩。
[0012]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0013]本专利技术的方案采用双齿圈双啮合面的结构，相较于单一啮合面的偏航结构，仅增加较小的结构重量就可以扩充较多的偏航电机的安装机位，增加偏航驱动力设计上限，从而有效控制塔架和机座尺寸，降低机组成本和运输困难，并且可通过增加电机分散驱动力，避免局部载荷过大，值得推广。
附图说明
[0014]图1为风力发电机组联合驱动偏航系统的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0016]如图1所示，本实施例公开了一种风力发电机组联合驱动偏航系统，包括机座1、外偏航电机2、外偏航齿圈3、内偏航电机4、内偏航齿圈5和偏航制动器6；所述机座1为被驱动回转的对象，所述机座1提供偏航电机安装面，并通过螺栓分别与外偏航电机2、内偏航电机4和偏航制动器6连接固定；所述外偏航电机2安装在风力发电机组的机舱外部，并与外偏航齿圈3的外齿面啮合，所述外偏航齿圈3对机座1有支承作用(支承形式不限)；所述内偏航电机4安装在风力发电机组的机舱内部，并与内偏航齿圈5的内齿面啮合，所述内偏航齿圈5对机座1有支承作用(支承形式不限)；所述外偏航齿圈3和内偏航齿圈5通过螺栓与风力发电机组的塔架法兰7连接固定。
[0017]综上所述，本专利技术在一个偏航系统中，设置两个偏航齿圈，其中，外偏航齿圈啮合面为外齿面，内偏航齿圈啮合面为内齿面，均由独立偏航电机单独啮合和施加驱动力。
[0018]运行原理：偏航启动时，内、外偏航电机同时启动，内、外偏航电机的齿轮旋转方向相反，以提供相同方向的偏航扭矩。内、外偏航电机驱动下产生的偏航扭矩，带动机组偏航对风。另外，需要根据实际结构设计的几何关系对内、外偏航电机进行转速调整，以实现内、外偏航同步。
[0019]上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组联合驱动偏航系统，其特征在于：包括机座(1)、外偏航电机(2)、外偏航齿圈(3)、内偏航电机(4)、内偏航齿圈(5)和偏航制动器(6)；所述机座(1)为被驱动回转的对象，所述机座(1)提供偏航电机安装面，并通过螺栓分别与外偏航电机(2)、内偏航电机(4)和偏航制动器(6)连接固定；所述外偏航电机(2)安装在风力发电机组的机舱外部，并与外偏航齿圈(3)的外齿面啮合，所述外偏航齿圈(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛绍伦，周晟标，王颀，卢汝翀，石林森，张云龙，李勇锋，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：