[发明专利]一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组

权利要求书

1.一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组，其特征在于，包括：塔架、轮毂、前叶轮、后叶轮、传动系统、机舱；其中，前叶轮、后叶轮在轮毂上呈前、后布置，前、后叶轮上的叶片数量相同或者不同，前叶轮直径不超过后叶轮直径；前后叶轮独立旋转，旋转方向相反；

前叶轮主轴和后叶轮主轴为同轴心布局，前叶轮主轴穿过机组轮毂并套在后叶轮主轴中间，轮毂前、后端各有一个轴承安装孔，前叶轮轴承安装在轮毂内部；后叶轮轴承通过轴承座安装在机舱内部；

前、后叶轮主轴与双输入行星轮系进行连接，该行星轮系中行星架部件和内齿圈轴部件为动力输入部件；前叶轮主轴与行星架部件进行连接，后叶轮主轴与内齿圈轴部件进行连接，双输入行星轮系后面通过传动系统连接到发电机。

2.根据权利要求1所述的一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组，其特征在于：在风速作用下，前、后叶轮分别带动双输入行星轮系中行星架和内齿圈轴部件进行旋转，行星轮系中太阳轮为动力输出部件；前、后叶轮动力经双输入行星轮系合成后，通过太阳轮轴输出至发电机中。

3.根据权利要求1所述的一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组，其特征在于：双输入行星轮系为一级增速系统，包括：行星架、内齿圈轴、内齿圈、行星轮、太阳轮；其中，内齿圈轴与行星架分别为该行星轮系的动力输入部件，太阳轮为动力输出部件；机组前叶轮主轴与行星架连接，前叶轮动力传递至行星轮上；后叶轮主轴与内齿圈轴连接，后叶轮动力传递至内齿圈；在风速作用下，前、后叶轮反向独立旋转，并分别带动行星架和内齿圈轴进行旋转。

4.根据权利要求3所述的一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组，其特征在于：

机舱中传动系统设置为不同的结构形式，分别形成轮毂双叶轮反向旋转的半直驱型风电机组，或轮毂双叶轮反向旋转的双馈型风电机组。

5.根据权利要求4所述的一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组，其特征在于：所述轮毂双叶轮反向旋转的半直驱型风电机组，其中，前、后叶轮动力经过双输入行星轮系合成后，通过太阳轮轴输出至发电机中。

6.根据权利要求4所述的一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组，其特征在于：所述轮毂双叶轮反向旋转的双馈型风电机组，传动系统为三级齿轮增速传动系统，具体采用两种结构型式，即：

(1)采用一级双动力输入行星轮系齿轮箱+二级单动力输入齿轮箱结构型式；

(2)采用单台三级齿轮箱结构型式，其中第一级传动形式为双动力输入行星轮系；

发电机采用双馈异步式发电机。

7.按照权利要求5所述的一种基于行星齿轮的轮毂双叶轮反向旋转的风电机组，其特征在于：

当机组运行在额定风速以下时，基于合成功率-合成转速最佳运行曲线进行电磁转矩给定，并反馈至太阳轮轴上，当机组运行在额定风速或额定风速以上时，前叶轮采用失速调节或变桨距调节控制，后叶轮采用变桨距调节控制使机组功率值保持在额定功率值附近预定范围。