專利名稱：50kw并網(wǎng)無齒輪箱直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組，尤其是一種50KW并網(wǎng)無齒輪箱直驅(qū)變槳式風(fēng) 力發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
在進入21世紀(jì)后的新時代，開發(fā)風(fēng)電，造福人類，成為全世界的新能源發(fā)展的第 一位， 一些經(jīng)濟發(fā)達國家的大型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)走在了世界的前列，我國的風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 屬于發(fā)展中，技術(shù)還比較落后，但是中小型風(fēng)力發(fā)電組國外不生產(chǎn)，我們在該技術(shù)領(lǐng)域 中是領(lǐng)先的。因此，我們的中小型風(fēng)力發(fā)電機已出口到亞洲和歐洲。
傳統(tǒng)的風(fēng)機包括支撐架，風(fēng)輪和發(fā)電機組，支撐架通常固定在空曠地域且高離地面 之處，通常無法在360度方向上自動控制搜尋風(fēng)向，如何提高發(fā)電機效率勢必需要進行 風(fēng)向跟蹤，即對風(fēng)向驅(qū)動機構(gòu)釆用時時檢測風(fēng)向，控制電動轉(zhuǎn)向驅(qū)動機構(gòu)跟蹤風(fēng)向工作， 一直是本領(lǐng)域發(fā)展中面臨的新課題。
.發(fā)明內(nèi)容
為了能對風(fēng)向采用實時檢測以控制電動轉(zhuǎn)向驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)跟蹤，本實用新型提供了 一種50KW并網(wǎng)無齒輪箱直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機組，包括發(fā)電機、槳葉葉片組和輪轂組 成，所述槳葉葉片組通過一旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述輪轂上，其特征在于，所述發(fā)電機組進一 步包括風(fēng)輪同步變槳距機構(gòu)，設(shè)置在所述輪轂后側(cè)；變槳距驅(qū)動系統(tǒng)，設(shè)置在所述 發(fā)電機的后端。
比較好的是，所述發(fā)電機組進一步包括偏航系統(tǒng)，設(shè)置在所述變槳矩驅(qū)動系統(tǒng)的 下端。
本實用新型采用實時檢測風(fēng)速、轉(zhuǎn)速，控制電動同步變槳距機械連鎖結(jié)構(gòu)，最大能 量撲獲風(fēng)能，年發(fā)電量提高10%-50%。


下面，參照附圖，對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對本實用新型的詳細(xì)描述 中，本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。 圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的局部剖視結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實用新型的50KW離網(wǎng)、并網(wǎng)兩用無齒輪箱直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組是把風(fēng)能轉(zhuǎn)換成 電能，利用自然能源發(fā)電的設(shè)備，就像水利發(fā)電用水，火力發(fā)電用煤一樣，風(fēng)力發(fā)電用 是用風(fēng)發(fā)電，機組在發(fā)電工作過程中釆用微機智能自動控制，風(fēng)力發(fā)電機在3 25m/s 風(fēng)速下連續(xù)發(fā)電運行，額定風(fēng)速為11m/s，額定功率為50kW，最大輸出功率為60kW。
請參見附圖1所示，本實用新型的50KW并網(wǎng)無齒輪箱直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機組屬 小系列機型。由一發(fā)電機組機一槳葉葉片組組成，該葉片組包含一旋轉(zhuǎn)軸28，該旋轉(zhuǎn) 軸28可轉(zhuǎn)動的固定在輪轂22后部的塔筒20端，圖例中的槳葉葉片21為三片，用以驅(qū) 動發(fā)電機組(未圖示中，參見圖2中24)運轉(zhuǎn)。
圖2示意了本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機組的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)，從這個角度可以看到，其 中槳葉葉片21固定在輪轂22上，該槳葉葉片21通過旋轉(zhuǎn)軸28均勻安裝于輪轂22上， 該槳葉葉片21采用NACA44XX翼型，變截面葉片，玻璃鋼復(fù)合樹脂材料制造，效率高， 壽命長，安裝角可調(diào)。該輪轂22采用球型鋼結(jié)構(gòu)，強度高，質(zhì)量輕。在該旋轉(zhuǎn)軸28 的輪轂22—端，設(shè)置有同步變槳矩機構(gòu)23，該變槳距機構(gòu)23采用三槳葉于120度同 步變槳矩，控制轉(zhuǎn)速在工作區(qū)間運行，避免超速運行，同時提高年發(fā)電量。
其中，葉片21采用變截面翼型，GFRP材料制造，效率高，壽命長，葉片21的安 裝角可根據(jù)不同地區(qū)調(diào)整。并且，功率調(diào)整采用電動同步變槳距設(shè)計，葉片21迎風(fēng)角 隨風(fēng)速的變化而變化0 90。，最佳化撲獲風(fēng)能，提高年發(fā)電量。
本實用新型還加入了一個變槳矩驅(qū)動系統(tǒng)25和一個偏航系統(tǒng)26，前者設(shè)置在永磁 同步發(fā)電機24的后端，后者設(shè)置在永磁同步發(fā)電機24的下端。該風(fēng)輪偏航系統(tǒng)26采 用跟蹤風(fēng)向標(biāo)自動控制，可以始終跟蹤主風(fēng)向，使風(fēng)能量最大輸入風(fēng)輪。
此外，本實用新型的發(fā)電機組為永磁同步發(fā)電機24，永磁電機的優(yōu)點是不需要電 勵磁，可實現(xiàn)無刷化，無勵磁損耗，因而效率高。減掉了增速箱和機械傳動軸部件，減 少了機械故障和設(shè)備噪音，在任何有風(fēng)力資源地區(qū)都可以推廣應(yīng)用。由于減去了增速箱， 傳動軸部件，啟動風(fēng)速低，沒有漏油和因主軸不同軸心引起振動現(xiàn)象，降低了機械故障 率，提高了機組效率和可靠性。該發(fā)電機組的輸出電纜采用防纏繞保護器，防止電纜扭 斷。也可以采用滑環(huán)組合27過渡，避免扭纜，更加可靠。
本實用新型的功率調(diào)整-采用實時檢測風(fēng)速、轉(zhuǎn)速，控制電動同步變槳距機械連鎖 結(jié)構(gòu)，最大能量撲獲風(fēng)能，年發(fā)電量提高10%-50%。本實用新型整機結(jié)構(gòu)采用優(yōu)化設(shè)計 理論，整體性能更加穩(wěn)定和可靠，運輸、安裝方便。為一切有風(fēng)力資源地區(qū)提供風(fēng)力發(fā) 電設(shè)備，可單臺建設(shè)獨立供電站，也可多臺機組聯(lián)網(wǎng)建設(shè)獨立風(fēng)電場。
本實用新型利用風(fēng)輪同步變槳距機構(gòu)及變槳距驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)整槳距角，以及偏航系統(tǒng) 對準(zhǔn)主風(fēng)向，使風(fēng)力發(fā)電機在3. 5 25m/s風(fēng)速下發(fā)電運行，額定風(fēng)速為11. 5m/s，額 定功率為50kW，最大輸出功率為53kW，可配60kW變壓器，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)過 程或配備蓄電池系統(tǒng)獨立發(fā)電。
以上諸實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化， 因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實用新型的范疇?wèi)?yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1、50KW并網(wǎng)無齒輪箱直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機組，包括發(fā)電機、槳葉葉片組和輪轂組成，所述槳葉葉片組通過一旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述輪轂上，其特征在于，所述發(fā)電機組進一步包括風(fēng)輪同步變槳距機構(gòu)，設(shè)置在所述輪轂后側(cè)；變槳距驅(qū)動系統(tǒng)，設(shè)置在所述發(fā)電機的后端。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的50KW并網(wǎng)無齒輪箱直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機組，其特征在 于，所述發(fā)電機組進一步包括偏航系統(tǒng)，設(shè)置在所述變槳矩驅(qū)動系統(tǒng)的下端。
專利摘要本實用新型公開了50KW并網(wǎng)無齒輪箱直驅(qū)變槳式風(fēng)力發(fā)電機組，包括發(fā)電機、槳葉葉片組和輪轂組成，所述槳葉葉片組通過一旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述輪轂上，其特征在于，所述發(fā)電機組進一步包括風(fēng)輪同步變槳距機構(gòu)，設(shè)置在所述輪轂后側(cè)；變槳距驅(qū)動系統(tǒng)，設(shè)置在所述發(fā)電機的后端。本實用新型采用實時檢測風(fēng)速、轉(zhuǎn)速，控制電動同步變槳距機械連鎖結(jié)構(gòu)，最大能量撲獲風(fēng)能，年發(fā)電量提高10％-50％。
文檔編號F03D7/04GK201202595SQ200820059440
公開日2009年3月4日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者劉光德, 東 衛(wèi), 許春山 申請人:上海寰晟新能源科技有限公司