[实用新型]一种调速型风力发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组，特别是关于一种调速型风力发电机组。

背景技术

现有的变速恒频风力发电系统通常采用永磁同步电机或者双馈异步电机作为发电机，采用永磁同步电机的风力发电系统需要配备与所拖动的发电机容量相当的变频器，这是非常不经济的。因此使用更多的是采用双馈异步发电机作为增速齿轮箱的变桨风电机组的高速发电机。采用双馈异步发电机的变桨风电机组只需要配备约1/3额定容量的变频器就能在全功率范围内实现变速恒频发电，但是这种发电机组也存在采用变频器后发电机转子输出的电压波形通常为不规则的正弦波且低电压穿越困难的缺点。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种调速型风力发电机组，其采用常规同步发电机、设备成本低且能够实现变速恒频。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种调速型风力发电机组，其特征在于：它包括一风轮、一齿轮箱、一差动级行星轮系、一同步发电机、一伺服电机、一变频器和一变压器，所述风轮连接所述齿轮箱，所述差动级行星轮系的差动级行星架连接所述齿轮箱内的平行轴轮系的第一齿轮的轴孔，所述差动级太阳轮的轴穿过所述平行轴轮系的第一齿轮的轴孔，并通过一轴连接装置连接所述伺服电机的电机轴，所述伺服电机另依次连接所述双向变频器和变压器，所述变压器连接电网，所述差动级行星轮系的差动级外齿圈通过一轴连接装置连接所述同步发电机，所述同步发电机连接所述电网。

连接在所述差动级太阳轮的轴和所述伺服电机的电机轴之间的轴连接装置是传动平行轴轮系。

所述差动级太阳轮的轴连接所述传动轴平行轮系的第一齿轮，所述伺服电机的电机轴连接所述传动轴平行轮系的第二齿轮。

连接在所述差动级外齿圈和所述同步发电机之间的轴连接装置是联轴器。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型采取在风电机组的常规齿轮箱的输出端增加一级差动级行星轮系，同时利用一个伺服电机控制其差动级太阳轮转速，使得整个传动链的速比连续可调，从而在风轮转速变化的情况下，采用常规同步发电机即可实现变速恒频发电。因为所用变频器容量大为减小，节省了设备成本；并且具有输出电压波形规则，低电压穿越性能好，对电网无功功率支持能力强的优点。本实用新型可广泛应用于利用同步发电机的风力发电机组中。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理示意图

图2是本实用新型的差动级行星轮系结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型包括一风轮1、一齿轮箱2、一差动级行星轮系3、一同步发电机5、一伺服电机8、一变频器9和一变压器10。其中，齿轮箱2包括依次连接的第一级行星轮系21、第二级行星轮系22和平行轴轮系23，风轮1连接在第一级行星轮系21上。

如图2所示，差动级行星轮系3包括一差动级行星架31，与差动级行星架31连接的多个差动级行星轮32，各个差动级行星轮32呈环形设置，一差动级太阳轮33设置在各个差动级行星轮32构成的环形的内侧，并与各差动级行星轮32位于环形内侧的齿牙啮合，一差动级外齿圈34设置在各个差动级行星轮32构成的环形的外围，并与各差动级行星轮32位于环形外侧的齿牙啮合。差动级行星架31与第一齿轮231固连于一体，差动级太阳轮33的轴穿过平行轴轮系23的第一齿轮231的轴孔，并轴连接伺服电机传动平行轴轮系7的第一齿轮71，伺服电机传动平行轴轮系7的第二齿轮72与伺服电机8的电机轴连接，伺服电机8另依次连接一双向变频器9和一变压器10，变压器10连接电网6。差动级外齿圈34通过一联轴器4连接同步发电机5，同步发电机5再连接电网6。