[发明专利]静压差动调速式风电机组主传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种静压差动调速式风力发电机组中的主传动装置，尤其适用于发电功率在300KW左右的直接上网发电机组。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，蕴含潜力巨大，越来越受到世界各国的重视，但由于其主传动装置的复杂及维修成本较高等原因制约着风电的发展。目前现有市场上的风力发电机组主要分为两种：无齿轮(直驱式)风力发电机组和齿轮风力发电机组。直驱式风力发电机组，是一种由风力直接驱动发电机，这种发电机采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式，免去齿轮箱这一传统部件。优点是：低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降低运行维护成本等，但是由于发电机的功率随风速变化大，以及永磁电机其自身的诸多缺点限制其应用，目前未成为风力发电的主流。齿轮风力发电机组是目前风电的主流，现有的风力发电机组的主传动装置是由风轮、传动轴、增速箱、发电机组成。风轮在风能的驱动下转动，风轮装在传动轴上，传动轴通过联轴器带动增速器转动，增速器的输出轴通过联轴器与发电机的输入轴相连，带动发电机转动。由于自然界中风速是不断变化着的，时高时低，因而风轮的转速也会随着风速的变化而发生变化，使得驱动发电机的转速不是一个恒定的值，因而通常的解决放案有两种一是需要变频器、变压器等大功率电子器件，从而增加风力发电机机组的复杂性，增加机头的质量。二是采用某些调速装置，使发电机恒速工作，但这些调速装置通常都较为复杂，成本较高。

上述两种风电主传动装置存在以下几点不足：1无齿轮风力发电机组功率波动较大，对电瓶和电网有大的冲击。2齿轮风力发电机组需要复杂的调速变频装置。

发明内容

为了解决现有的风电机组主传动装置由于风力的不稳定性，使驱动发电机的转速不是一个恒定的值，需要变频器、变压器等大功率电子器件，加重机头质量和维修成本等问题，本发明提供一种风力发电机组中的静压差动调速式主传动装置，该传动装置结构简单紧凑易于实现、传动效率高、低维修成本、高可靠性，适用的风速变化范围大，恒定发电机输入轴转速，从而达到使风力发电机组发出的电的频率及功率保持恒定目的的风力发电机组的主传动装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该传动装置包括行星齿轮2，其特征在于，一个行星架1上安装三个行星齿轮2，三个行星齿轮同时与一端的内齿圈3和太阳轮4啮合，惰轮5则与另一端的内齿圈和定轴中心轮6啮合；定量液压马达9带动的定轴中心齿轮6，定量液压马达9的入油口通过液压管道II 10与变量液压泵11的出油口连接，变量液压泵11的出油口通过液压管道I 7连接油箱8，定轴中心齿轮6与惰轮5啮合；发电机输入轴13上安装输出齿轮12，输出齿轮12与调速齿轮16啮合，调速齿轮16带动变量液压泵输入轴15旋转；变量液压泵输入轴15端的齿轮与发电机输入轴13端的齿轮啮合；排量调节执行机构17与电子控制单元18连接，电子控制单元18连接两个测速传感器14，两个测速传感器14分别安装在风机上和发电机输入轴13上。

其中，发电机输入轴13上安装一个输出齿轮12，输出齿轮12与调速齿轮16啮合。

其中，定量液压马达9受变量液压泵11驱动，其转速受变量液压泵驱流量调节；变量液压泵的排量调节执行机构受电子控制单元调节；电子控制单元18接受来自风机和发电机输入轴的测速传感器的信号反馈并作出相应的判断。

本发明的优点有：

1此传动装置对电网的优点包括：低谐波效应；精确的有功和无功功率调节；零压降和高短路电流。

2此传动装置对风电设备的优点包括：结构简单紧凑，传动效率高；低维护成本和高发电效；无滑环、无电刷，可靠性更高；无需变频器、变压器等大功率电子器件，有效降低机头质量；无需断路器保护变频器；无需无功功率补偿装置。

附图说明

图1静压差动调速式风电机组主传动装置工作原理图

具体实施方式