[发明专利]主动变桨风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，特别是一种主动变桨风力发电机。

背景技术

现有的风力发电机一般采用偏航等限速机构，变桨技术相对与这种技术显现了较大 的优越性，现有的主动变桨风力发电机结构较为简单，存在变桨角度不够精确，相对于 不同的风速，变桨反应速度较慢等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种变桨角度精确，对于风速的变 化变桨反应迅速，发电机输出功率均匀的主动变桨风力发电机。

为了达到上述目的，本发明所设计的主动变桨风力发电机，它主要由轮毂、发电机、 机舱、风叶、风速仪、回转支撑轴承和法兰底座，发电机前端与轮毂连接，后端与机舱 连接；风速仪设置在机舱上部，机舱通过回转支撑轴承连接在法兰底座上，风叶通过风 叶连接轴连接在变桨机构上，变桨机构尾部的往复拉杆与变桨驱动架连接，变桨驱动架 与滚珠螺杆螺母机构连接，且滚珠螺杆螺母机构与其两侧的滑动滑轨配合连接，滚珠螺 杆通过联轴器与步进电机配合连接；风速仪上设有信号输出线与控制器连接，控制器与 步进电机电连接。通过风速仪测定风速后，将其得到的风速信号发给控制器，控制器根 据风速信号计算变桨参数、往复拉杆的滑动距离参数和步进电机转动圈数及方向后发出 指令给步进电机，控制风叶变桨。

为了延长机构的使用寿命，以及达到精确控制变桨角度的目的，往复拉杆尾部紧配 合有滑动位移套，滑动位移套与发电机机轴尾部的含油轴承间隙配合；往复拉杆通过去转 动连接块与变桨驱动架配合连接，使往复拉杆在变桨驱动架的驱动下可以自由的往复移 动。在滑动滑轨上还可设有位移传感器，位移传感器与控制器电连接，使控制器可以精 确获得变桨驱动架的位置。而滚珠螺杆两端通过轴承支撑在两只轴承座上，轴承座起到 对滚珠螺母螺杆机构的滑动限位的作用。

所述的回转支撑轴承上连接有机舱回转动力机构，机舱回转动力机构内设有阻尼机 构。机舱回转动力装置在发电机对风工作时提供回转阻力，内部的阻尼机构能减缓风速 较大时发电机回转对风的速度，是发电机的功率保持平稳的输出。

本发明所得到的主动变桨风力发电机，主体结构简单紧凑，实现了下风向风机的回 转阻尼方式对风，减小了摆动，减轻了风轮陀螺效应对风轮的损害并改善了功率输出的 稳定。在风力发电机运行过程中变桨距机构实现了：低风时，风叶处在启动角度，趋向 额定风速时，风叶处在最佳迎风角度，超过额定风速，风叶保持在一个变化的限速角度， 当超过工作风速时，风叶顺桨，风机停车，整个变桨过程风叶角度的变化都是通过控制 器控制步进电机驱动变桨驱动架移动实现无级平滑变桨。

附图说明

图1是本发明实施例1动变桨风力发电机的剖视图；

图2是本发明实施例1动变桨风力发电机轮毂部分示意图；

图3是本发明实施例1动变桨风力发电机内部结构示意图；

图4是本发明实施例1动变桨风力发电机结构示意图；

图5是本发明实施例1动变桨风力发电机的仰视图。

图中：1、同步盘 2、轮毂 3、轴承 4、电机轴 5、滑动位移套 6、曲柄 7、 去转动连接块 8、风速仪 9、连轴器 10、步进电机 11、信号滑环 12、花键轴 13、 风轮叶片 14、往复拉杆 15、风向仪 16、含油轴承 17、滚珠螺杆 18、花键套 19、 回转支承轴承 20、输出滑环 21、风叶连接轴 22、胀紧套 23、发电机 24、机舱 25、 滚珠螺杆螺母机构 26、变桨驱动架 27、滑动滑轨 28、法兰底座 29、连杆 30、 回转电机 31、同步大带轮 32、同步带 33、同步小带轮 34、齿轮箱 35、张紧轮

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，本实施例描述的动变桨风力发电机，风力发电机的轮毂2通过胀紧套 22与电机轴4胀紧配合，电机轴4通过两套深沟球轴承承载在发电机23的前后端盖轴 承室内，发电机23与机舱24采用螺栓连接，机舱24通过回转支承轴承19与同步带轮 安装在法兰底座28上。