风力发电装置制造方法及图纸

一种风力发电装置包括塔筒(2)和第一风力发电机组(31)。第一风力发电机组(31)安装在塔筒(2)上靠近顶部位置。第一风力发电机组(31)在旋转发电时对塔筒(2)产生第一扭矩。至少一台第二风力发电机组(32)安装在塔筒(2)上顶部以下位置。第二风力发电机组(32)在旋转发电时对塔筒(2)产生第二扭矩。第二扭矩与第一扭矩至少部分抵消。该风力发电装置运行平稳，可实现大功率发电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力发电装置
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电装置。
技术介绍
随着风力发电技术的不断成熟和发电成本的不断降低，风力发电已成为人类消耗电能中最主要来源之一。风力发电主要依靠风力发电机组在风的作用下工作产生电能。风力发电是目前比较经济和容易实现大规模商业化的可再生能源，又属于绿色清洁能源。利用风力发电既可使丰富的风能自然资源造福于人类，又可减少对煤炭、石油等矿物燃料的消耗，能够缓解能源紧缺的压力，另外，还可以减少火力发电所带来的风尘、酸雨和温室效应等环境污染以及对气候的影响，有利于保护人类生存环境。随着风力发电机组逐步向大功率发展，目前针对风力发电机组的主要研发方向是提高单机装机功率，通过增大风力发电机组的叶片长度，增加扫风面积，提供单机发电能力。然而，随着功率的进一步增大，叶片的直径和重量也相应地不断增加，风力发电机组的自身重量也将会大幅度增加，从而，导致各部件的制造难度和整机安装难度大幅度提高，使得风力发电机组进一步增大的潜力受到限制。中国专利技术专利申请公布第CN101737261A号公开了一种多风轮风力发电机，该多风轮风力发电机包括机架、发电机、支撑杆、风轮、风舵以及使风轮能够万向转动的平面轴承，在机架上通过一个或多个支撑杆安装有多个风轮。风吹动风轮旋转，把风的动能转变成机械能，每个风轮通过驱动安装在支撑杆内的驱动轴驱动发电机的转子旋转并切割定子磁场产生电流，从而把机械能转化为电能，驱动发电机发电。由于机架上安装有多个风轮，多个风轮共同驱动一个发电机，从而减小了风轮直径，多风轮共同作用，增加了受风面积，提高了发电效率。然而，由于多个风轮共同驱动一个发电机发电，因此，对于发电机的容量要求较高，而且，大容量的发电机，无疑增加了发电机的尺寸，不便于机舱的总布置和安装。另外，多个风轮不论通过一个支撑杆或是通过多个支撑杆安装在机架上，多个风轮都是朝向同一方向，因此，多个风轮在运行时，会对机架产生相同的扭矩，从而，机架的机械稳定性不高，安全可靠性较差。因此，迫切需要提供改进以克服现有技术中存在的以上问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种风力发电装置，在实现大功率输出的同时，确保整个风力发电装置的运行平稳。为达成上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的一方面提供了一种风力发电装置，其包括塔筒及第一风力发电机组，所述第一风力发电机组安装在所述塔筒上靠近顶部位置，所述第一风力发电机组在旋转发电时对塔筒产生第一扭矩，所述风力发电装置还包括安装在所述塔筒上顶部以下位置的至少一台第二风力发电机组，所述第二风力发电机组在旋转发电时对塔筒产生第二扭矩，所述第二扭矩与所述第一扭矩至少部分抵消。优选地，所述至少一台第二风力发电机组中的其中一台安装在所述塔筒的中部位置，所述第一风力发电机组和所述第二风力发电机组的旋转方向相反。优选地，所述风力发电装置设置具有配重的平衡器，所述平衡器通过控制配重的位置平衡所述风力发电装置的运行弯矩。优选地，所述第一风力发电机组的重心靠近机舱尾部，所述第二风力发电机组的重心靠近机舱首部。优选地，所述风力发电装置设置用于控制所述第一和第二风力发电机组的方向的偏航系统，在所述第一和第二风力发电机组停机状态下，所述偏航系统控制整机的重心偏向来风方向。优选地，控制所述第一风力发电机组的轮毂位于所述塔筒的背风面，而控制所述第二风力发电机组的轮毂位于所述塔筒的迎风面。优选地，所述第二风力发电机组与塔筒之间通过轴承实现机械连接并且通过电刷实现电连接，所述第二风力发电机组在所述偏航系统的控制下可绕所述塔筒转向任一方向。优选地，所述第一风力发电机组与所述第二风力发电机组的轮毂均位于所述塔筒的背风面或者均位于所述塔筒的迎风面，通过同步控制所述第一风力发电机组与所述第二风力发电机组的叶片转动而减小第一和第二风力发电机组的叶片之间的相互干扰。优选地，在所述第二风力发电机组的机舱上部开设有供检修人员进入的检修孔。优选地，所述塔筒为一种可升降式塔筒，通过升降式塔筒调整所述第一和第二风力发电机组的高度。优选地，所述塔筒安装在筒型基础上，所述筒型基础为大尺度、圆形或多边形复合筒型基础、或者为多个复合筒形基础的联合结构。优选地，在所述塔筒与筒型基础之间和/或在所述第一、第二风力发电机组与塔筒之间设置有用于吸收和隔离振动能量的避振垫。优选地，所述筒型基础至少部分地沉没在水中，所述筒型基础的内部包括多个舱，所述多个舱的内外表面设置多种压力传感器，根据压力传感器的信号自动调整所述多个舱中至少部分舱的舱压，从而维持所述筒型基础的平衡。本专利技术的风力发电装置可以实现采用大功率风力发电机组单机串联后成为超大功率风力发电机组，使超大功率风力发电机组开发的难度大大降低，使得超大功率风力发电机组的工业化成为可能。并且，通过设计运行状态下旋转扭矩可以至少部分抵消的至少两台风力发电机组，从而，增强了塔筒的稳定性，在实现大功率输出的同时，确保整个风力发电装置的运行更加平稳，提高了风力发电装置的整体机械稳定性，因此，可以获得更大的功率输出，工作安全可靠。以下通过参考附图详细说明优选的具体实施方式，更明显地揭露本专利技术的其他方面和特征。但是应当知道，该附图仅仅为解释目的而设计，不作为本专利技术的范围的限定，因为范围的限定应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非特别指出，附图仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程，不必要依比例绘制。附图说明以下将结合附图和具体实施方式，对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。其中：图1为本专利技术一种实施方式的风力发电装置的结构示意图。图2为图1所示的风力发电装置的侧面示意图。图3为图2所示的第二风力发电机组的I部位的局部放大剖视示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下参照附图并结合具体实施方式，对本专利技术作进一步的详细阐述。图1为本专利技术一种实施方式的风力发电装置的结构示意图。图2为图1所示的风力发电装置的侧面示意图。如图1和图2所示，本专利技术的风力发电装置100包括筒型基础1、安装在筒型基础1上的塔筒2、以及安装在塔筒2上的第一风力发电机组31和第二风力发电机组32。筒型基础1可以为一种大尺度、圆形或多边形复合筒型基础、或者为一种多个复合筒形基础的联合结构。筒型基础1至少部分地沉没在水中，筒型基础1的内部包括多个舱(未示出)，多个舱的内外表面设置多种压力传感器，根据压力传感器的信号自动调整多个舱中至少部分舱的舱压，从而维持筒型基础1的平衡。筒型基础1结合了筒型结构、重力式结构和板桩结构，可承受复杂应力和荷载。筒型基础1也可以根据风电场的实际地质条件，设计不同形式的筒型基础结构。塔筒2可以采用常规塔筒或可升降式塔筒。当塔筒2为一种可升降式塔筒时，通过调整升降式塔筒可调整第一和第二风力发电机组31、32的高度。本专利技术通过增加塔筒2的强度和塔筒2的高度，使得在塔筒2的垂直高度上可以安装至少两台大功率风力发电机组31、32。为降低第一和第二风力发电机组31、32振动导致的风力发电机组之间的相互影响，以及对塔筒2和筒型基础1等结构的影响，在塔筒2与筒型基础1之间和/或在第一、第二风力发电机组31、32与塔筒2之间设置用于吸收和隔离风力发电机组振动能量的避振垫。第一风力发电机组31安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种风力发电装置，其包括塔筒及第一风力发电机组，所述第一风力发电机组安装在所述塔筒上靠近顶部位置，所述第一风力发电机组在旋转发电时对塔筒产生第一扭矩，其特征在于：其还包括安装在所述塔筒上顶部以下位置的至少一台第二风力发电机组，所述第二风力发电机组在旋转发电时对塔筒产生第二扭矩，所述第二扭矩与所述第一扭矩至少部分抵消，并且，所述的风力发电装置中设置有具有配重的平衡器，所述平衡器通过控制配重的位置平衡所述风力发电装置的运行弯矩。2.如权利要求1所述的风力发电装置，其中，所述至少一台第二风力发电机组中的其中一台安装在所述塔筒的中部位置，所述第一风力发电机组和所述第二风力发电机组的旋转方向相反。3.如权利要求2所述的风力发电装置，其中，所述第一风力发电机组的重心靠近机舱尾部，所述第二风力发电机组的重心靠近机舱首部。4.如权利要求1所述的风力发电装置，其中设置用于控制所述第一风力发电机组和所述第二风力发电机组的方向的偏航系统，在所述第一风力发电机组和所述第二风力发电机组停机状态下，所述偏航系统控制所述第一风力发电机组和所述第二风力发电机组的重心偏向来风方向。5.如权利要求4所述的风力发电装置，其中，控制所述第一风力发电机组的轮毂位于所述塔筒的背风面，而控制所述第二风力发电机组的轮毂位于所述塔筒的迎风面。6.如权利要求4所述的风力发电装置，其中，所述第二风力发电机组与塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱东，丁红岩，黄宣旭，
申请(专利权)人：道达上海风电投资有限公司，
类型：发明
国别省市：