風力發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及風力發電設備領域，具體而言，涉及一種風力發電機。
【背景技術】
[0002]在能源短缺和環境趨向惡化的今天，風能作為一種可再生清潔能源，日益為世界各國所重視和開發。由于風能開發有著巨大的經濟、社會、環保價值和發前景，近20年來風電技術有了巨大的進步，風電開發在各種能源開發中增速最快。目前只有定槳距風機的制造技術和剛剛投入應用的兆瓦級永磁直驅同步發電機技術，在風機的大型化、變槳距控制、主動失速控制、變速恒頻等先進風電技術方面還有待進一步研宄和應用。風力發電技術已經愈加成熟，風力發電控制技術也更加完善，總之風力發電前景廣闊，我國對風力發電的研宄也會更加深入。
[0003]風能具有一定的動能，通過風輪機將風能轉化為機械能，拖動發電機發電。風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度(微風的程度)，便可以開始發電。風力發電的原理說起來非常簡單，最簡單的風力發電機可由葉片和發電機兩部分構成。空氣流動的動能作用在葉輪上，將動能轉換成機械能，從而推動片葉旋轉，如果將葉輪的轉軸與發電機的轉軸相連就會帶動發電機發出電來。風力發電正在世界上形成一股熱潮，因為風力發電沒有燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染。風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區大力提倡。小型風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統:風力發電機+充電器+數字逆變器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為:葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是13?25V變化的交流電，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發電機產生的電能變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。機械連接與功率傳遞水平軸風機槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯軸節相連將轉矩傳遞到發電機的傳動軸此聯軸節應按具有很好的吸收阻尼和震動的特性，表現為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯軸器可阻止機械裝置的過載。另一種為直驅型風機槳葉不通過齒輪箱直接與電機相連風機電機類型
[0004]風力發電的特點(I)可再生的潔凈能源風力發電是一種可再生的潔凈能源，不消耗化石資源也不污染環境，這是火力發電所無法比擬的優點。(2)建設周期短一個十兆瓦級的風電場建設期不到一年。(3)裝機規模靈活可根據資金情況決定一次裝機規模，有一臺資金就可以安裝一臺投產一臺。(4)可靠性高把現代高科技應用于風力發電機組使其發電可靠性大大提高，中、大型風力發電機組可靠性從80年代的50%提高到了 98%，高于火力發電且機組壽命可達20年。(5)造價低從國外建成的風電場看，單位千瓦造價和單位千瓦時電價都低于火力發電，和常規能源發電相比具有競爭力。我國由于中大型風力發電機組全部從國外引進，造價和電價相對比火力發電高，但隨著大中型風力發電機組實現國產化、產業化，在不久的將來風力發電的造價和電價都將低于火力發電。(6)運行維護簡單現代中大型風力發電機的自動化水平很高，完全可以在無人職守的情況下正常工作，只需定期進行必要的維護，不存在火力發電的大修問題。(7)實際占地面積小發電機組與監控、變電等建筑僅占火電廠1%的土地，其余場地仍可供農、牧、漁使用。(8)發電方式多樣化風力發電既可并網運行，也可以和其他能源如柴油發電、太陽能發電、水利發電機組形成互補系統，還可以獨立運行，因此對于解決邊遠地區的用電問題提供了現實可行性。(9)單機容量小由于風能密度低決定了單臺風力發電機組容量不可能很大，與現在的火力發電機組和核電機組無法相比。另外風況是不穩定的，有時無風有時又有破壞性的大風，這都是風力發電必須解決的實際問題。
[0005]目前，風電機組自動變槳系統大體可分為三種，即液壓變槳系統、電動變槳系統和離心式被動變槳系統，其中液壓變槳系統因其易漏油，控制器昂貴，液壓油受溫度影響大，需要定期換油和過濾器等諸多缺陷，目前市場中已經很少使用，電動變槳系統與液壓變槳系統相比具有一定優點，目前占據主要市場，但因其造價太高，過于復雜，對元器件要求極為苛刻，而且怕雷電，需要經常維護等，所以它也不是完美的方案，之所以占據主要市場也是風電行業無奈之舉，而離心式被動變槳系統因其自身構造原因，只能用在中小型風電機中，且表現不太理想。
【發明內容】
[0006]本實用新型的主要目的在于提供一種風力發電機，以解決現有技術中的風力發電機適應風力變化造價高的問題。
[0007]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種風力發電機，該風力發電機包括:葉輪部，葉輪部包括風葉主軸和設置在風葉主軸上并可帶動風葉主軸轉動的多個葉片；恒速樣板齒軸，恒速樣板齒軸相對風葉主軸可轉動地設置；轉速差采集部，轉速差采集部包括輸入結構和輸出結構，輸入結構連接在恒速樣板齒軸和風葉主軸之間，并采集恒速樣板齒軸和風葉主軸之間的轉速差，輸出結構與葉片連接，并根據輸入結構采集的轉速差驅動葉片轉動。
[0008]進一步地，輸入結構包括:變槳齒輪，變槳齒輪設置在風葉主軸上；恒速齒輪，恒速齒輪與恒速樣板齒軸同軸設置，且同步轉動，變槳齒輪與恒速齒輪嚙合；恒速樣板齒軸包括軸體，恒速齒輪設置在軸體的第一端，風力發電機還包括恒速樣板驅動器，恒速樣板驅動器與恒速樣板齒軸的第二端連接并驅動恒速樣板齒軸轉動。
[0009]進一步地，葉片包括葉片軸和設置在葉片軸的第一端的片體，輸出結構包括:葉軸齒輪，葉軸齒輪設置在葉片軸的第二端；變槳蝸桿，變槳蝸桿與變槳齒輪同軸設置，隨變槳齒輪轉動，并與葉軸齒輪嚙合；變槳蝸桿與變槳齒輪固定連接形成變槳傳動軸。
[0010]進一步地，風葉主軸包括連接軸和設置在連接軸的第一端的風葉連接頭，變槳傳動軸和葉片均設置在風葉連接頭上，連接軸上設置有第一通孔，恒速樣板齒軸穿設在第一通孔內；風葉連接頭包括U型結構，U型結構為多個，且沿軸向均勻分布，U型結構的兩個側壁上設置有變槳傳動軸安裝孔，U型結構的底壁上設置有風葉安裝孔；u型結構的底壁上還可移動地設置有剎車推桿，風力發電機還包括摩擦部，摩擦部包括設置在風葉主軸上的摩擦盤。
[0011]進一步地，其中一個葉片上還設置有萬向節齒輪，風力發電機還包括保護齒軸和行程開關，保護齒軸與萬向節齒輪嚙合，行程開關控制恒速樣板驅動器通斷；至少一個U型結構的開口處設置有L型擋板，對應的葉片上設置有萬向節齒輪，萬向節齒輪的遠離葉片的一端設置在L型擋板的朝向風葉連接頭內延伸的橫段上。
[0012]進一步地，U型結構的底壁的外表面設置有止擋凸起，葉片軸上設置有與止擋凸起配合的止擋片。
[0013]進一步地，葉片包括葉片軸和設置在葉片軸的第一端的片體，輸出結構包括:葉軸齒輪，葉軸齒輪設置在葉片軸的第二端；傘形齒輪，傘形齒輪與變槳齒輪同軸設置，隨變槳齒輪轉動，并與葉軸齒輪嚙合。
[0014]進一步地，葉片包括葉片軸和設置在葉片軸的第一端的片體，輸出結構包括:葉軸齒輪，葉軸齒輪設置在葉片軸的第二端；萬向變槳齒輪組件，萬向變槳齒輪組件包括萬向節和傳動齒輪，萬向節連接在變槳齒輪上，并隨變槳齒輪轉動，傳動齒輪與萬向節連接，隨萬向節轉動，并與葉軸齒輪嚙合，驅動葉軸齒輪轉動。
[0015]進一步地，風力發電機還包括空心軸增速器，恒速樣板齒軸穿過空心軸增速器，并與恒速樣板驅動器連接，風葉主軸與空心軸增速器連接，風葉主軸上設置有插接結構，插接結構與空心軸增速器連接，并帶動空心軸增速器轉動，空心軸增速器具有輸出軸。
[0016]進一步地，風力發電機還包括主軸外殼支架，主軸外殼支架上設置有活動擋塊，摩擦盤為防逆齒輪，防逆齒輪設置在主軸外殼支架上，并與活動擋塊接觸，防逆齒輪套設在風葉主軸上；活動擋塊的外周面包括依次首尾相連的第一平面段、第一弧面段和第二弧面段，第一弧面段為圓弧面段，第二弧面段連接在第一弧面段與第一平面段之間，且第二弧面段與第一平面段相交形成活動擋塊的止擋端，止擋端與防逆齒輪的齒配合。
[0017]應用本實用新型的技術方案，風力發電機造價低廉、結構簡單、設計合理、科學實用、結實耐用，將風力發電傳統中最為昂貴的設備省略掉，使其生產和使用更為方便，適合大范圍的推廣和應用。該種風力發電機穩定性好，由于采用最為簡捷的結構，減少部分零部件，有效的降低了故障發生率，提高了工作效率，節約了大量的維護費用。變槳效果好，由于變槳及時高效，進而機組轉速穩定，發電平穩，給并網創造良好條件，尤其在緊急停車自動順槳功能上表現更為突出，在完全失電的狀態下，不需備用電源，即可自動順槳停車。具有安全限速作用，保證了本系統風電機組的安全。
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據本實用新型的實施例的風力發電機的立體示意圖；
[0020]圖2示出了根據本實用新型的另一實施例的風力發電機的立體示意圖；
[0021]圖3示出了根據本實用新型的實施例的風力發電機的恒速樣板軸的結構示意圖；
[0022]圖4示出了根據本實用新型的實施例的風力發電機的變槳傳動軸的示意圖；
[0023]圖5示出了根據本實用新型的另一實施例的風力發電機的變槳傳動軸的示意圖；
[0024]圖6示出了根據本實用新型的另一實施例的風力發電機的變槳傳動軸的示意圖；
[0025]圖7示