專利名稱:多繞組變極變速風葉立式風力發電系統的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種立式風力發電系統,具體涉及一種多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,屬于風力發電技術領域。
背景技術:
隨著世界能源危機的發生,利用風力動能發電作為新能源已經成為現代社會發展的熱點。傳統的三漿葉風力發電機的發電機組與增速器均安裝在塔筒頂端的高空,長大沉重的風葉斜掛在側面,并需要重大的配重體。考慮到風葉、增速器,發電機組、配重體再加上沉重的機倉具有幾百噸的重量,利用塔筒支持在高空,當暴風吹動產生巨大的吹毀翻倒力矩,易被狂風的吹毀損壞。同時,傳統風力發電機體積大,組裝、運輸與維護難度大,風葉受風量小,風力利用率低,風力啟動力矩大,運行性能不穩定等缺陷。例如,現有翼型風葉受風面積小,風力利用率低,存在前翼面風阻大,換向死角大,風力利用率低,難于大容量化。經對現有技術的文獻檢索發現,專利號ZL200430067146. 5與專利公開號 W02007140397A2中專利文獻中記載的風力發電機中的風葉依然存在風力利用率低,在啟動與旋轉運動中存在啟動死角與換向死角大的問題。同樣的,專利申請號200410023530. 4的發明專利中所涉及的風力發電機的風葉系采用NACA0009翼型,該風葉受風面積小,風力利用率低,存在前翼面風阻面,在旋轉運動中存在換向死角,難于大容量化。
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現有的風力發電機存在的運行性能差,風力利用率低,不便于組裝、維護和運輸的問題,進而提供一種多繞組變極變速風葉立式風力發電系統。本實用新型的技術方案一是多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座、立式機軸、第一風葉法蘭盤、第二風葉法蘭盤、風葉系統、第一機軸軸承組件、第二機軸軸承組件、電磁制動器、聯軸器、立式增速器、立式發電機和勵磁智能并網控制系統;立式發電機采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座呈棱臺形結構,風機支座包括上層框架、中層框架、底層框架和多個角柱,所述上層框架、中層框架和底層框架由上至下并列設置,上層框架、中層框架和底層框架之間通過角柱連接在一起;立式發電機設置風機支座的底層框架上,立式發電機與立式增速器連接,立式發電機由勵磁智能并網控制系統控制;立式機軸的下端穿過風機支座的上層框架和中層框架與立式增速器通過聯軸器連接,立式機軸與上層框架之間通過第一機軸軸承組件實現轉動連接,立式機軸與中層框架之間通過第二機軸軸承組件實現轉動連接,電磁制動器安裝在上層框架的下端面上,且電磁制動器套在立式機軸上,立式機軸的上部安裝有第一風葉法蘭盤和第二風葉法蘭盤,第一風葉法蘭盤和第二風葉法蘭盤均位于風機支座的上方,風葉系統包括三個單體風葉和兩個三角形風葉固定架,三個單體風葉環形安裝在立式機軸的外圓周上,相鄰兩個單體風葉之間呈120度角排布,單體風葉的上端與第一風葉法蘭盤連接,單體風葉的下端與第二風葉法蘭盤連接;三個單體風葉的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架固定連接;單體風葉為立式百葉窗結構,單體風葉包括百葉窗框、多個立式轉軸、多個立式導風板和多個轉軸軸承組件,百葉窗框上由左至右設置有多個立式轉軸,立式轉軸的兩端各通過一個轉軸軸承組件安裝在百葉窗框上,每個立式轉軸上安裝有一個立式導風板,多個立式導風板位于百葉窗框的同一側。本實用新型的技術方案二是多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座、立式機軸、第一風葉法蘭盤、第二風葉法蘭盤、風葉系統、第一機軸軸承組件、第二機軸軸承組件、電磁制動器、聯軸器、立式增速器、立式發電機和勵磁智能并網控制系統;立式發電機采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座呈棱臺形結構,風機支座包括上層框架、中層框架、底層框架和多個角柱,所述上層框架、中層框架和底層框架由上至下并列設置,上層框架、中層框架和底層框架之間通過角柱連接在一起;立式發電機設置風機支座的底層框架上,立式發電機與立式增速器連接,立式發電機由勵磁智能并網控制系統控制;立式機軸的下端穿過風機支座的上層框架和中層框架與立式增速器通過聯軸器連接,立式機軸與上層框架之間通過第一機軸軸承組件實現轉動連接,立式機軸與中層框架之間通過第二機軸軸承組件實現轉動連接,電磁制動器安裝在上層框架的下端面上,且電磁制動器套在立式機軸上,立式機軸的上部安裝有第一風葉法蘭盤和第二風葉法蘭盤, 第一風葉法蘭盤和第二風葉法蘭盤均位于風機支座的上方,風葉系統包括三個單體風葉和兩個三角形風葉固定架,三個單體風葉環形安裝在立式機軸的外圓周上,相鄰兩個單體風葉之間呈120度角排布,單體風葉的上端與第一風葉法蘭盤連接,單體風葉的下端與第二風葉法蘭盤連接;三個單體風葉的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架固定連接;單體風葉為橫式百葉窗結構,單體風葉包括百葉窗框、多個橫式轉軸、多個橫式導風板和多個轉軸軸承組件,百葉窗框上由上至下設置有多個橫式轉軸,橫式轉軸的兩端各通過一個轉軸軸承組件安裝在百葉窗框上,每個橫式轉軸上安裝有一個橫式導風板,多個橫式導風板位于百葉窗框的同一側。本實用新型的技術方案三是多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座、立式機軸、第一風葉法蘭盤、第二風葉法蘭盤、風葉系統、第一機軸軸承組件、第二機軸軸承組件、電磁制動器、聯軸器、立式增速器、立式發電機和勵磁智能并網控制系統; 立式發電機采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座呈棱臺形結構,風機支座包括上層框架、中層框架、底層框架和多個角柱,所述上層框架、中層框架和底層框架由上至下并列設置,上層框架、中層框架和底層框架之間通過角柱連接在一起;立式發電機設置風機支座的底層框架上,立式發電機與立式增速器連接,立式發電機由勵磁智能并網控制系統控制;立式機軸的下端穿過風機支座的上層框架和中層框架與立式增速器通過聯軸器連接,立式機軸與上層框架之間通過第一機軸軸承組件實現轉動連接,立式機軸與中層框架之間通過第二機軸軸承組件實現轉動連接,電磁制動器安裝在上層框架的下端面上,且電磁制動器套在立式機軸上,立式機軸的上部安裝有第一風葉法蘭盤和第二風葉法蘭盤, 第一風葉法蘭盤和第二風葉法蘭盤均位于風機支座的上方,風葉系統包括三個單體風葉和兩個三角形風葉固定架,三個單體風葉環形安裝在立式機軸的外圓周上,相鄰兩個單體風葉之間呈120度角排布,單體風葉的上端與第一風葉法蘭盤連接,單體風葉的下端與第二風葉法蘭盤連接;三個單體風葉的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架固定連接;單體風葉為流線型結構,單體風葉包括折射導風板、風葉框、風葉葉體、兩個支撐架和兩個風葉機軸固定件,風葉葉體由外殼和內部骨架焊接為一體構成,風葉葉體的外殼橫截面外輪廓線呈凸起拱形曲線,風葉葉體的外殼縱截面的外輪廓線呈機翼流線型曲線, 風葉框焊接在風葉葉體的平面上,風葉框與立式機軸靠近一端的前后兩側各安裝有一個風葉機軸固定件,單體風葉通過風葉機軸固定件與第一風葉法蘭盤和第二風葉法蘭盤建立機械連接,折射導風板的下端固定安裝在風葉框上,折射導風板的中部通過兩個支撐架支撐在風葉框上,且折射導風板與風葉框呈60度角固定。本實用新型采用上述的技術方案后,本實用新型的風力發電系統具有如下優勢一、本實用新型的技術方案一中風力吹動單體風葉轉動,當立式導風板轉到正面迎風面時,立式導風板在風力推動下貼附在百葉窗框上,如圖6所示,風力吹在單體風葉上產生推動力和轉動旋轉力矩,推動風力發電機旋轉發電。在狂暴風時當風速過高,風葉轉速高,產生離心力大,如圖7所示,百葉窗風葉張開,呈泄風狀態,使風葉不產生旋轉推力,使風葉轉速將降低,起到暴風保護作用。二、本實用新型的技術方案二中當風力吹動風葉單體轉動,橫式導風板轉到正面迎風面時,橫式導風板在風葉的重力作用下,及在風力推動下,下垂貼附在百葉窗框上,如圖8所示,風力吹在風葉上產生推動力和轉動旋轉力矩,推動風力發電機旋轉發電。在狂暴風時當風速過高,風葉轉速高,百葉窗風葉產生離心力大于百葉窗風葉的重力時,如圖9所示,百葉窗風葉張開,呈泄風狀態,使風葉不產生旋轉推力,使風葉轉速降下來,起到暴風保護作用。三、本實用新型的技術方案三中當風力吹動風葉單體轉動,折射導風板轉到正面迎風面時,折射導風板在風力推動下,折射導風板貼附在風葉框上,風力吹在風葉上產生推動力和轉動旋轉力矩,推動風力發電機旋轉發電。在狂暴風時當風速過高,風葉轉速高,產生離心力大,折射導風板張開,呈泄風狀態,使風葉不產生旋轉推力,使風葉轉速將降低,起到暴風保護作用。四、本實用新型的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統的立式機軸通過聯軸器與立式增速器和立式發電機連接,風葉系統驅動立式增速器和立式發電機旋轉發電,立式發電機由勵磁智能并網控制系統控制,使立式發電機輸出的電壓與電流的頻率、幅值與相位可調,使輸出電壓頻率恒定,達到零點并網與切出,對電網無沖擊并網發電系統。所述發電機系統采用立式多繞組變極勵磁調頻異步發電機系統,適用于風速變化大,勵磁調速區域寬,輸出電壓頻率穩定,輸出相位可調并網可控式發電系統。五、風機支座呈棱臺形結構,結構簡單,抗暴風反倒力矩大,平衡性好。六、風力發電系統采用了電磁制動器,具有電磁制動保護,過電壓過電流保護,短路與欠電壓,低電壓穿越保護功能。七、本實用新型的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,體積小,安裝維修方便,運輸成本低,風力利用率高,性能穩定,可用于車載移動與船上發電,也可用于城市樓上與農村,機動靈活,發電質量和并網性能好,適于各種天氣及地理環境。八、本實用新型的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,風葉系統呈水平旋轉, 轉速高,平衡性與安全性好,風力利用率高;與同功率風力發電系統相比,體積縮小50%以上;發電質量和并網性能具有大幅度的提高;風場土地利用率提高3倍以上;安裝、維修和運輸成本分別降低60%、80%和60%以上;平衡穩定性好,無噪音,可安裝在平地與山上, 可作為大功率動力機械與風力發電機的驅動動力機械,也可安放在高層建筑與樓房上,便于與電網并網,或作為樓房的獨立照明等用電,也可在無電地區運行,如偏遠地區,島嶼等的供電,具有重要的推廣價值;整個風力發電系統可以并網運行,也可以離網單獨運行;發電機安裝在地面,制造成本降低50%,具有抗強臺風和暴風雪能力;系統采用智能控制模式,做到并網零切入,對電網無沖擊。
I 圖I為立式百葉窗多繞組變極變速風葉立式風力發電系統的結構示意圖;[0037]圖2為橫式百葉窗多繞組變極變速風葉立式風力發電系統的結構示意圖;[0038]圖3為流線型多繞組變極變速風葉立式風力發電系統的結構示意圖;[0039]圖4為多段組合式機軸結構示意圖;[0040]圖5為立式百葉窗式風葉結構示意圖;[0041]圖6為立式百葉窗風葉的運行狀態原理示意圖;[0042]圖7為立式百葉窗風葉的風動力機在超高風速時風葉運行狀態原理示意圖;[0043]圖8為橫式百葉窗風葉的風動力機運行狀態原理示意圖;[0044]圖9為橫式百葉窗風葉在超高風速時風動力機運行狀態原理示意圖;[0045]圖10為流線型風葉立體結構示意圖;[0046]圖11為流線型風葉的縱向視圖;[0047]圖12為流線型風葉的橫向視圖;[0048]圖13為流線型風葉運行狀態原理示意圖;[0049]圖14為三個流線型風葉組合示意圖;[0050]圖15為聯軸器結構示意圖;[0051]圖16為聯軸器俯視圖;[0052]圖17為三棱型基座結構示意圖。
具體實施方式
[0053]具體實施方式
一結合圖I、圖5、圖6和圖7說明本實施方式,本實施方式的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座I、立式機軸2、第一風葉法蘭盤3、第二風 9葉法蘭盤5、風葉系統、第一機軸軸承組件6、第二機軸軸承組件8、電磁制動器7、聯軸器9、 立式增速器10、立式發電機11和勵磁智能并網控制系統12 ;立式發電機11采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座I呈棱臺形結構,風機支座I包括上層框架1-1、中層框架1-2、底層框架 1-3和多個角柱1-4,所述上層框架1-1、中層框架1-2和底層框架1-3由上至下并列設置, 上層框架1-1、中層框架1-2和底層框架1-3之間通過角柱1-4連接在一起;立式發電機11設置風機支座I的底層框架1-3上,立式發電機11與立式增速器 10連接,立式發電機11由勵磁智能并網控制系統12控制;立式機軸2的下端穿過風機支座I的上層框架1-1和中層框架1-2與立式增速器 10通過聯軸器9連接,立式機軸2與上層框架1-1之間通過第一機軸軸承組件6實現轉動連接,立式機軸2與中層框架1-2之間通過第二機軸軸承組件8實現轉動連接,電磁制動器 7安裝在上層框架1-1的下端面上,且電磁制動器7套在立式機軸2上,立式機軸2的上部安裝有第一風葉法蘭盤3和第二風葉法蘭盤5,第一風葉法蘭盤3和第二風葉法蘭盤5均位于風機支座I的上方,風葉系統包括三個單體風葉4和兩個三角形風葉固定架13,三個單體風葉4環形安裝在立式機軸2的外圓周上,相鄰兩個單體風葉4之間呈120度角排布,單體風葉4的上端與第一風葉法蘭盤3連接,單體風葉4的下端與第二風葉法蘭盤5連接;三個單體風葉4 的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架13固定連接;單體風葉4為立式百葉窗結構,單體風葉4包括百葉窗框14、多個立式轉軸15、 多個立式導風板16和多個轉軸軸承組件24,百葉窗框14上由左至右設置有多個立式轉軸 15,立式轉軸15的兩端各通過一個轉軸軸承組件24安裝在百葉窗框14上,每個立式轉軸 15上安裝有一個立式導風板16,多個立式導風板16位于百葉窗框14的同一側。本實施方式的多繞組變極立式異步發電機,其包括轉子、定子和散熱冷卻裝置;轉子產生的能量通過磁能傳輸給定子,由定子轉換為電壓與電流傳輸到電網,省去了發電機轉子電刷和滑環,省去了雙饋發電機的轉子電力逆變器。所述轉子結構采用鼠籠式結構,定子采用多繞組變極變速定子發電機結構,其接線方式為2繞組異步變極方式、3繞組異步變極方式及多繞組異步變極方式,通過改變繞組線圈的接線方式來改變定子的極對數(如, 發電機極對數可工作在4對極、6對極、8對極、16對極、18對極或120對極;其中120對極為直驅發電機組。可適應各風速區的運行特性,適應風力自然環境特點與滿足電網要求。本實施方式的電磁制動器7控制了風力動力機的的轉速,且當風速過大或刮臺風時,通過閉合磁力閘制動保護系統限速制動或停止旋轉,起到保護發電機系統的作用。制動保護系統也可以采用液壓制動系統。本發明可在全天候運行。本實施方式的勵磁智能并網控制系統12使發電機輸出電壓頻率相位與幅值始終保持與并網同步。勵磁智能并網控制系統一方面控制發電機組的勵磁系統,使風力發電機輸出的電壓電流波形不隨風速變化,使發電機組輸出電壓頻率、相位恒定并可調受控,并可控制風力發電機在同相位時并網,以減少發電機在并網瞬間對電網的沖擊。本發明風力發電系統的工作風力范圍最低風速3m/s,最高風速42m/s的全天氣運行。本實施方式的風機支座I呈棱臺形結構,反倒力矩大。本實施方式的立式百葉窗風葉系統,當風葉旋轉到迎風面時,由于風吹力使立式導風板面靠附在百葉窗框上,風吹到風葉上產生推動力,產生旋轉力矩,推動風葉旋轉。當風葉旋轉到非迎風面的位置時,立式導風板處于百葉窗框的背面,風力吹動立式導風板,使立式導風板張開,構成瀉風狀態,使風葉不產生負力矩。當風速高時,由于風葉高速旋轉,使立式導風板產生較大的離心力,即使風葉旋轉到迎風面時,立式導風板仍處于張開位置,使風葉不產生推動力,使風葉轉速降下來,預防風速高情況所產生飛車現象,起到自然保護作用。
具體實施方式
二 結合圖I說明本實施方式,本實施方式的立式增速器10為立式多行星輪增速器。如此設置,傳動咬合齒多,變速傳動效率高,傳動力矩大,適用于大變速比與傳動比的大容量增速器,適用于大容量風力發電機或大力矩機械升速機械。其它組成和連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖15和圖16說明本實施方式,本實施方式的聯軸器9為鏈式聯軸器,鏈式聯軸器包括上鏈輪29、下鏈輪30、上固定套27、下固定套28和外部鏈條,上鏈輪29以其中心線分為左右兩半,下鏈輪30以其中心線分為左右兩半,上鏈輪29上設置有上固定套27,上固定套27用于將上鏈輪29的兩半固定在一起,下鏈輪30上設置有下固定套28,下固定套28用于將下鏈輪30的兩半固定在一起,上鏈輪29和下鏈輪30由外部鏈條圍繞固定與傳動,外部鏈條包括上鏈條25、下鏈條26和多個鏈軸31,上鏈條25和下鏈條 26通過鏈軸31連接,上鏈輪29通過鍵34與立式機軸2連接,下鏈輪30通過鍵34與增速器10的軸連接。如此設置,上鏈輪與下鏈輪和連接鏈承受傳輸整個機軸旋轉扭矩;旋轉主軸采用柔性連接的鏈式聯軸器,使上下兩個機軸連接后有較大的自由旋轉空間與自由同心度,下層機軸不承受上層機軸重力,使機軸傳輸最大的旋轉力矩和傳輸效率最高;這種聯軸器重量輕,抗形變特性與扭力矩大,允許不同心度與自由度大,加工方便,裝拆方便。經過在大型風力發電機的試用驗證,得到優良的效果。經過大量模擬仿真計算與實際應用實驗,便于組裝,可以應用于各類型的風力發電機系統,并可以適用各類動力機械傳動系統。其它組成和連接關系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四結合圖I說明本實施方式,本實施方式的風機支座I為四棱臺形結構。如此設置,支撐力大,穩定性好。整體結構簡單,便于組裝維修與運輸,節約大量原材料,便于陸地,山上與海上安裝與運行。其中,小機型便于漁船、樓頂安裝運行;大機型便于陸地安裝與運行,也更便于邊防哨所使用,便于車載移動運行,機動性好。其它組成和連接關系與具體實施方式
一、二或三相同。
具體實施方式
五結合圖I說明本實施方式,本實施方式的風機支座I還包括四個延長支撐梁33,四個延長支撐梁33連接在底層框架1-3的棱角處,且延長支撐梁33布置在底層框架1-3的對角延長線上,延長支撐梁33的長度是風機支座I高度的1/3 1/1倍。 如此設置,增大了系統的抗翻倒力矩,穩固性能好,增加了抗暴風能力。其它組成和連接關系與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六結合圖17說明本實施方式,本實施方式的風機支座I為三棱臺形結構。如此設置,支撐力大,穩定性好。整體結構簡單,便于組裝維修與運輸,節約大量原材料,便于陸地,山上與海上安裝與運行。其中,小機型便于漁船、樓頂安裝運行;大機型便于陸地安裝與運行,也更便于邊防哨所使用,便于車載移動運行,機動性好。其它組成和連接關系與具體實施方式
一、二或三相同。[0070]具體實施方式
七結合圖17說明本實施方式,本實施方式的風機支座I還包括三個延長支撐梁33,三個延長支撐梁33連接在底層框架1-3的棱角處,且延長支撐梁33布置在底層框架1-3的底角的角平分線上,延長支撐梁33的長度是風機支座I高度的1/3 1/1倍。如此設置,增大了系統的抗翻倒力矩,穩固性能好,增加了抗暴風能力,可節約三分之一的基座原材料。其它組成和連接關系與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
八結合圖2、圖8和圖9說明本實施方式,本實施方式的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座I、立式機軸2、第一風葉法蘭盤3、第二風葉法蘭盤5、風葉系統、第一機軸軸承組件6、第二機軸軸承組件8、電磁制動器7、聯軸器9、立式增速器10、立式發電機11和勵磁智能并網控制系統12 ;立式發電機11采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座I呈棱臺形結構,風機支座I包括上層框架1-1、中層框架1-2、底層框架 1-3和多個角柱1-4,所述上層框架1-1、中層框架1-2和底層框架1-3由上至下并列設置, 上層框架1-1、中層框架1-2和底層框架1-3之間通過角柱1-4連接在一起;立式發電機11設置風機支座I的底層框架1-3上,立式發電機11與立式增速器 10連接,立式發電機11由勵磁智能并網控制系統12控制;立式機軸2的下端穿過風機支座I的上層框架1-1和中層框架1-2與立式增速器 10通過聯軸器9連接,立式機軸2與上層框架1-1之間通過第一機軸軸承組件6實現轉動連接,立式機軸2與中層框架1-2之間通過第二機軸軸承組件8實現轉動連接,電磁制動器 7安裝在上層框架1-1的下端面上,且電磁制動器7套在立式機軸2上,立式機軸2的上部安裝有第一風葉法蘭盤3和第二風葉法蘭盤5,第一風葉法蘭盤3和第二風葉法蘭盤5均位于風機支座I的上方,風葉系統包括三個單體風葉4和兩個三角形風葉固定架13,三個單體風葉4環形安裝在立式機軸2的外圓周上,相鄰兩個單體風葉4之間呈120度角排布,單體風葉4的上端與第一風葉法蘭盤3連接,單體風葉4的下端與第二風葉法蘭盤5連接;三個單體風葉4 的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架13固定連接;單體風葉4為橫式百葉窗結構,單體風葉4包括百葉窗框14、多個橫式轉軸17、 多個橫式導風板18和多個轉軸軸承組件24,百葉窗框14上由上至下設置有多個橫式轉軸 17,橫式轉軸17的兩端各通過一個轉軸軸承組件24安裝在百葉窗框14上,每個橫式轉軸 17上安裝有一個橫式導風板18,多個橫式導風板18位于百葉窗框14的同一側。本實施方式的多繞組變極立式異步發電機,其包括轉子、定子和散熱冷卻裝置;轉子產生的能量通過磁能傳輸給定子,由定子轉換為電壓與電流傳輸到電網,省去了發電機轉子電刷和滑環,省去了雙饋發電機的轉子電力逆變器。所述轉子結構采用鼠籠式結構,定子采用多繞組變極變速定子發電機結構,其接線方式為2繞組異步變極方式、3繞組異步變極方式及多繞組異步變極方式,通過改變繞組線圈的接線方式來改變定子的極對數(如, 發電機極對數可工作在4對極、6對極、8對極、16對極、18對極、2N對極(N= 1、2、…、 N、…、60)。或120對極;其中120對極為直驅發電機組。可適應各風速區的運行特性,適應風力自然環境特點與滿足電網要求。本實施方式的電磁制動器7控制風力動力機的的轉速,且當風速過大或刮臺風時,通過閉合磁力閘制動保護系統限速制動或停止旋轉,起到保護發電機系統的作用。制動液壓制動系統。本發明可在全天候運行。本實施方式的勵磁智能并網控制系統12使發電機輸出電壓頻率相位與幅值始終保持與并網同步。勵磁智能并網控制系統一方面控制發電機組的勵磁系統,使風力發電機輸出的電壓電流波形不隨風速變化,使發電機組輸出電壓頻率、相位恒定并可調受控,并可控制風力發電機在與電網同相位時并網,以減少發電機在并網瞬間對電網的沖擊。本發明風力發電系統的工作風力范圍最低風速3m/s,最高風速42m/s的全天氣運行。本實施方式的風機支座I呈棱臺形結構,反倒力矩大。本實施方式的橫式百葉窗風葉系統,當風力吹動風葉單體轉動,橫式導風板轉到正面迎風面時,橫式導風板在風葉的重力作用下,及在風力推動下,下垂貼附在百葉窗框上,如圖8所示,風力吹在風葉上產生推動力和轉動旋轉力矩,推動風力發電機旋轉發電。 在狂暴風時當風速過高,風葉轉速高,百葉窗風葉產生離心力大于百葉窗風葉的重力時,如圖9所示,百葉窗風葉張開,呈泄風狀態,使風葉不產生旋轉推力,使風葉轉速降下來,起到暴風保護作用。
具體實施方式
九結合圖2說明本實施方式,本實施方式的立式增速器10為立式多行星輪增速器。如此設置,傳動咬合齒多,變速傳動效率高,傳動力矩大,適用于大變速比與傳動比的大容量增速器,適用于大容量風力發電機或大力矩機械升速機械。其它組成和連接關系與具體實施方式
八相同。
具體實施方式
十結合圖15和圖16說明本實施方式,本實施方式的聯軸器9為鏈式聯軸器,鏈式聯軸器包括上鏈輪29、下鏈輪30、上固定套27、下固定套28和外部鏈條,上鏈輪29以其中心線分為左右兩半,下鏈輪30以其中心線分為左右兩半,上鏈輪29上設置有上固定套27,上固定套27用于將上鏈輪29的兩半固定在一起,下鏈輪30上設置有下固定套28,下固定套28用于將下鏈輪30的兩半固定在一起,上鏈輪29和下鏈輪30由外部鏈條圍繞固定與傳動,外部鏈條包括上鏈條25、下鏈條26和多個鏈軸31,上鏈條25和下鏈條 26通過鏈軸31連接,上鏈輪29通過鍵34與立式機軸2連接,下鏈輪30通過鍵34與增速器10的軸連接。如此設置,上鏈輪與下鏈輪和連接鏈承受傳輸整個機軸旋轉扭矩;旋轉主軸采用柔性連接的鏈式聯軸器,使上下兩個機軸連接后有較大的自由旋轉空間與自由同心度,下層機軸不承受上層機軸重力,使機軸傳輸最大的旋轉力矩和傳輸效率最高;這種聯軸器重量輕,抗形變特性與扭力矩大,允許不同心度與自由度大,加工方便,裝拆方便。經過在大型風力發電機的試用驗證,得到優良的效果。經過大量模擬仿真計算與實際應用實驗,便于組裝,可以應用于IOMW以下各類型的風力發電機系統,并可以適用各類動力機械傳動系統。其它組成和連接關系與具體實施方式
八或九相同。
具體實施方式
i^一 結合圖2說明本實施方式,本實施方式的風機支座I為四棱臺形結構。如此設置,支撐力大,穩定性好。整體結構簡單,便于組裝維修與運輸,節約大量原材料,便于陸地,山上與海上安裝與運行。其中,小機型便于漁船、樓頂安裝運行;大機型便于陸地安裝與運行,也更便于邊防哨所使用,便于車載移動運行,機動性好。其它組成和連接關系與具體實施方式
八、九或十相同。
具體實施方式
十二 結合圖2說明本實施方式,本實施方式的風機支座I還包括四個延長支撐梁33,四個延長支撐梁33連接在底層框架1-3的棱角處,且延長支撐梁33布置在底層框架1-3的對角延長線上,延長支撐梁33的長度是風機支座I高度的1/3 1/1
13倍。如此設置,增大了系統的抗翻倒力矩,穩固性能好,增加了抗暴風能力。其它組成和連接關系與具體實施方式
十一相同。
具體實施方式
十三結合圖17說明本實施方式,本實施方式的風機支座I為三棱臺形結構。如此設置,支撐力大,穩定性好。整體結構簡單,便于組裝維修與運輸,節約大量原材料,便于陸地,山上與海上安裝與運行。其中,小機型便于漁船、樓頂安裝運行;大機型便于陸地安裝與運行,也更便于邊防哨所使用,便于車載移動運行,機動性好。其它組成和連接關系與具體實施方式
八、九或十相同。
具體實施方式
十四結合圖17說明本實施方式,本實施方式的風機支座I還包括三個延長支撐梁33,三個延長支撐梁33連接在底層框架1-3的棱角處,且延長支撐梁33布置在底層框架1-3的底角的角平分線上,延長支撐梁33的長度是風機支座I高度的1/3 1/1倍。如此設置,增大了系統的抗翻倒力矩,穩固性能好,增加了抗暴風能力,可節約三分之一的基座原材料。其它組成和連接關系與具體實施方式
十三相同。
具體實施方式
十五結合圖3、圖10、圖11、圖12、圖13和圖14說明本實施方式, 本實施方式的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座I、立式機軸2、第一風葉法蘭盤3、第二風葉法蘭盤5、風葉系統、第一機軸軸承組件6、第二機軸軸承組件8、電磁制動器7、聯軸器9、立式增速器10、立式發電機11和勵磁智能并網控制系統12 ;立式發電機11采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座I呈棱臺形結構,風機支座I包括上層框架1-1、中層框架1-2、底層框架 1-3和多個角柱1-4,所述上層框架1-1、中層框架1-2和底層框架1-3由上至下并列設置, 上層框架1-1、中層框架1-2和底層框架1-3之間通過角柱1-4連接在一起;立式發電機11設置風機支座I的底層框架1-3上,立式發電機11與立式增速器 10連接,立式發電機11由勵磁智能并網控制系統12控制;立式機軸2的下端穿過風機支座I的上層框架1-1和中層框架1-2與立式增速器 10通過聯軸器9連接,立式機軸2與上層框架1-1之間通過第一機軸軸承組件6實現轉動連接,立式機軸2與中層框架1-2之間通過第二機軸軸承組件8實現轉動連接,電磁制動器 7安裝在上層框架1-1的下端面上,且電磁制動器7套在立式機軸2上,立式機軸2的上部安裝有第一風葉法蘭盤3和第二風葉法蘭盤5,第一風葉法蘭盤3和第二風葉法蘭盤5均位于風機支座I的上方,風葉系統包括三個單體風葉4和兩個三角形風葉固定架13,三個單體風葉4環形安裝在立式機軸2的外圓周上,相鄰兩個單體風葉4之間呈120度角排布,單體風葉4的上端與第一風葉法蘭盤3連接,單體風葉4的下端與第二風葉法蘭盤5連接;三個單體風葉4 的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架13固定連接;單體風葉4為流線型結構,單體風葉4包括折射導風板19、風葉框20、風葉葉體 21、兩個支撐架22和兩個風葉機軸固定件23,風葉葉體21由外殼和內部骨架焊接為一體構成,風葉葉體21的外殼橫截面外輪廓線呈凸起拱形曲線,風葉葉體21的外殼縱截面的外輪廓線呈機翼流線型曲線,風葉框20焊接在風葉葉體21的平面上,風葉框20與立式機軸2 靠近一端的前后兩側各安裝有一個風葉機軸固定件23,單體風葉4通過風葉機軸固定件23 與第一風葉法蘭盤3和第二風葉法蘭盤5建立機械連接,折射導風板19的下端固定安裝在風葉框20上,折射導風板19的中部通過兩個支撐架22支撐在風葉框20上,且折射導風板19與風葉框20呈60度角固定。本實施方式的多繞組變極立式異步發電機,其包括轉子、定子和散熱冷卻裝置;轉子產生的能量通過磁能傳輸給定子,由定子轉換為電壓與電流傳輸到電網,省去了發電機轉子電刷和滑環,省去了雙饋發電機的轉子電力逆變器。所述轉子結構采用鼠籠式結構,定子采用多繞組變極變速定子發電機結構,其接線方式為2繞組異步變極方式、3繞組異步變極方式及多繞組異步變極方式,通過改變繞組線圈的接線方式來改變定子的極對數(如, 發電機極對數可工作在4對極、6對極、8對極、16對極、18對極或120對極;其中120對極為直驅發電機組。可適應各風速區的運行特性,適應風力自然環境特點與滿足電網要求。本實施方式的電磁制動器7控制了風力動力機的的轉速,且當風速過大或刮臺風時,通過閉合磁力閘制動保護系統限速制動或停止旋轉,起到保護發電機系統的作用。制動保護系統也可以采用液壓制動系統。本發明可在全天候運行。本實施方式的勵磁智能并網控制系統12使發電機輸出電壓頻率相位與幅值始終保持與并網同步。勵磁智能并網控制系統一方面控制發電機組的勵磁系統,使風力發電機輸出的電壓電流波形不隨風速變化,使發電機組輸出電壓頻率、相位恒定并可調受控,并可控制風力發電機在同相位時并網,以減少發電機在并網瞬間對電網的沖擊。本發明風力發電系統的工作風力范圍最低風速3m/s,最高風速42m/s的全天氣運行。本實施方式的風機支座I呈棱臺形結構,反倒力矩大。本實施方式的流線型風葉系統,當風力吹動風葉單體轉動,折射導風板轉到正面迎風面時,折射導風板在風力推動下,折射導風板貼附在風葉框上,風力吹在風葉上產生推動力和轉動旋轉力矩,推動風力發電機旋轉發電。在狂暴風時當風速過高,風葉轉速高,產生離心力大,折射導風板張開,呈泄風狀態,使風葉不產生旋轉推力,使風葉轉速將降低,起到暴風保護作用。
具體實施方式
十六結合圖3說明本實施方式,本實施方式的立式增速器10為立式多行星輪增速器。如此設置,傳動咬合齒多,變速傳動效率高,傳動力矩大,適用于大變速比與傳動比德大容量增速器,適用于大容量風力發電機或大力矩機械升速機械。其它組成和連接關系與具體實施方式
十五相同。
具體實施方式
十七結合圖15和圖16說明本實施方式,本實施方式的聯軸器9為鏈式聯軸器,鏈式聯軸器包括上鏈輪29、下鏈輪30、上固定套27、下固定套28和外部鏈條, 上鏈輪29以其中心線分為左右兩半,下鏈輪30以其中心線分為左右兩半,上鏈輪29上設置有上固定套27,上固定套27用于將上鏈輪29的兩半固定在一起,下鏈輪30上設置有下固定套28,下固定套28用于將下鏈輪30的兩半固定在一起,上鏈輪29和下鏈輪30由外部鏈條圍繞固定與傳動,外部鏈條包括上鏈條25、下鏈條26和多個鏈軸31,上鏈條25和下鏈條26通過鏈軸31連接,上鏈輪29通過鍵34與立式機軸2連接,下鏈輪30通過鍵34與增速器10的軸連接。如此設置,上鏈輪與下鏈輪和連接鏈承受傳輸整個機軸旋轉扭矩;旋轉主軸采用柔性連接的鏈式聯軸器,使上下兩個機軸連接后有較大的自由旋轉空間與自由同心度,下層機軸不承受上層機軸重力,使機軸傳輸最大的旋轉力矩和傳輸效率最高;這種聯軸器重量輕,抗形變特性與扭力矩大,允許不同心度與自由度大,加工方便,裝拆方便。經過在大型風力發電機的試用驗證,得到優良的效果。經過大量模擬仿真計算與實際應用實驗, 便于組裝,可以應用于IOMW以下各類型的風力發電機系統,并可以適用各類動力機械傳動系統。其它組成和連接關系與具體實施方式
十五或十六相同。
具體實施方式
十八結合圖3說明本實施方式,本實施方式的風機支座I為四棱臺形結構。如此設置,支撐力大,穩定性好。整體結構簡單,便于組裝維修與運輸,節約大量原材料,便于陸地,山上與海上安裝與運行。其中,小機型便于漁船、樓頂安裝運行;大機型便于陸地安裝與運行,也更便于邊防哨所使用,便于車載移動運行,機動性好。風機支座I還包括四個延長支撐梁33,四個延長支撐梁33連接在底層框架1-3的棱角處,且延長支撐梁 33布置在底層框架1-3的對角延長線上,延長支撐梁33的長度是風機支座I高度的1/3 1/1倍。其它組成和連接關系與具體實施方式
十五、十六或十七相同。
具體實施方式
十九結合圖17說明本實施方式,本實施方式的風機支座I為三棱臺形結構。如此設置,支撐力大,穩定性好。整體結構簡單,便于組裝維修與運輸,節約大量原材料,便于陸地,山上與海上安裝與運行。其中,小機型便于漁船、樓頂安裝運行;大機型便于陸地安裝與運行,也更便于邊防哨所使用,便于車載移動運行,機動性好。風機支座I 還包括三個延長支撐梁33,三個延長支撐梁33連接在底層框架1-3的棱角處,且延長支撐梁33布置在底層框架1-3的底角的角平分線上,延長支撐梁33的長度是風機支座I高度的1/3 1/1倍。如此設置,增大了系統的抗翻倒力矩,穩固性能好,增加了抗暴風能力,可節約三分之一的基座原材料。其它組成和連接關系與具體實施方式
十五、十六或十七相同。
具體實施方式
二十結合圖10、圖11和圖12說明本實施方式,本實施方式的風葉葉體21的內部骨架為鋼帶網骨架或鋼絲網骨架,風葉葉體21的外殼由玻璃鋼或碳纖維制成。表面光滑,風阻小。風葉葉體21的外殼由鋁合金制成。重量輕,強度大,風葉面積可制作的很大。所述風葉框20由角鋼做成長方體,材料采用鋼結構件,以增加風葉強度。本實用新型的風葉系統可以采用二層風葉結構或多層風葉結構,立式風力發電機容量大,風葉較多,因此需要的風葉機軸較長,立式機軸2采用多段組合式機軸(多段組合式機軸為現有技術),如圖4所示,把長機軸分解為幾段,便于加工與運輸和組裝,根據實際需要通過增減中段機軸組合成型。當采用二層風葉結構時,上層風葉與下層風葉相錯60 度,采用三層風葉結構時,每層風葉相錯40度,采用N層風葉結構時,每層風葉相錯120度 /N,這樣的結構方式使得風葉旋轉平穩,平衡性好。
權利要求1.一種多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座(I)、立式機軸(2)、第一風葉法蘭盤(3)、第二風葉法蘭盤(5)、風葉系統、第一機軸軸承組件¢)、第二機軸軸承組件(8)、電磁制動器(7)、聯軸器(9)、立式增速器(10)、立式發電機(11)和勵磁智能并網控制系統(12);立式發電機(11)采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座(I)呈棱臺形結構,風機支座(I)包括上層框架(1-1)、中層框架(1-2)、底層框架(1-3)和多個角柱(1-4),所述上層框架(1-1)、中層框架(1-2)和底層框架(1-3)由上至下并列設置,上層框架(1-1)、中層框架(1-2)和底層框架(1-3)之間通過角柱(1-4) 連接在一起;立式發電機(11)設置風機支座(I)的底層框架(1-3)上,立式發電機(11)與立式增速器(10)連接,立式發電機(11)由勵磁智能并網控制系統(12)控制;立式機軸(2)的下端穿過風機支座(I)的上層框架(1-1)和中層框架(1-2)與立式增速器(10)通過聯軸器(9)連接,立式機軸(2)與上層框架(1-1)之間通過第一機軸軸承組件(6)實現轉動連接,立式機軸(2)與中層框架(1-2)之間通過第二機軸軸承組件(8)實現轉動連接,電磁制動器(7)安裝在上層框架(1-1)的下端面上,且電磁制動器(7)套在立式機軸(2)上,立式機軸(2)的上部安裝有第一風葉法蘭盤(3)和第二風葉法蘭盤(5),第一風葉法蘭盤(3)和第二風葉法蘭盤(5)均位于風機支座(I)的上方;風葉系統包括三個單體風葉(4)和兩個三角形風葉固定架(13),三個單體風葉(4)環形安裝在立式機軸(2)的外圓周上,相鄰兩個單體風葉(4)之間呈120度角排布,單體風葉 (4)的上端與第一風葉法蘭盤(3)連接,單體風葉(4)的下端與第二風葉法蘭盤(5)連接; 三個單體風葉(4)的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架(13)固定連接;單體風葉(4)為立式百葉窗結構,單體風葉(4)包括百葉窗框(14)、多個立式轉軸(15)、多個立式導風板(16)和多個轉軸軸承組件(24),百葉窗框(14)上由左至右設置有多個立式轉軸(15),立式轉軸(15)的兩端各通過一個轉軸軸承組件(24)安裝在百葉窗框 (14)上,每個立式轉軸(15)上安裝有一個立式導風板(16),多個立式導風板(16)位于百葉窗框(14)的同一側。
2.根據權利要求I所述的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于立式增速器(10)為立式多行星輪增速器。
3.根據權利要求I或2所述的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于 聯軸器(9)為鏈式聯軸器,鏈式聯軸器包括上鏈輪(29)、下鏈輪(30)、上固定套(27)、下固定套(28)和外部鏈條,上鏈輪(29)以其中心線分為左右兩半,下鏈輪(30)以其中心線分為左右兩半,上鏈輪(29)上設置有上固定套(27),上固定套(27)用于將上鏈輪(29)的兩半固定在一起,下鏈輪(30)上設置有下固定套(28),下固定套(28)用于將下鏈輪(30)的兩半固定在一起,上鏈輪(29)和下鏈輪(30)由外部鏈條圍繞固定與傳動,外部鏈條包括上鏈條(25)、下鏈條(26)和多個鏈軸(31),上鏈條(25)和下鏈條(26)通過鏈軸(31)連接,上鏈輪(29)通過鍵(34)與立式機軸(2)連接,下鏈輪(30)通過鍵(34)與立式增速器(10)的軸連接。
4.根據權利要求3所述的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于風機支座(I)為四棱臺形結構,風機支座(I)還包括四個延長支撐梁(33),四個延長支撐梁(33)連接在底層框架(1-3)的棱角處,且延長支撐梁(33)布置在底層框架(1-3)的對角延長線上,延長支撐梁(33)的長度是風機支座(I)高度的1/3 1/1倍。
5.根據權利要求3所述的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于風機支座(I)為三棱臺形結構,風機支座(I)還包括三個延長支撐梁(33),三個延長支撐梁(33)連接在底層框架(1-3)的棱角處,且延長支撐梁(33)布置在底層框架(1-3)的底角的角平分線上,延長支撐梁(33)的長度是風機支座(I)高度的1/3 1/1倍。
6.一種多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座(I)、立式機軸(2)、第一風葉法蘭盤(3)、第二風葉法蘭盤(5)、風葉系統、第一機軸軸承組件¢)、第二機軸軸承組件(8)、電磁制動器(7)、聯軸器(9)、立式增速器(10)、立式發電機(11)和勵磁智能并網控制系統(12);立式發電機(11)采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座(I)呈棱臺形結構,風機支座(I)包括上層框架(1-1)、中層框架(1-2)、底層框架(1-3)和多個角柱(1-4),所述上層框架(1-1)、中層框架(1-2)和底層框架(1-3)由上至下并列設置,上層框架(1-1)、中層框架(1-2)和底層框架(1-3)之間通過角柱(1-4) 連接在一起;立式發電機(11)設置風機支座(I)的底層框架(1-3)上,立式發電機(11)與立式增速器(10)連接,立式發電機(11)由勵磁智能并網控制系統(12)控制;立式機軸(2)的下端穿過風機支座(I)的上層框架(1-1)和中層框架(1-2)與立式增速器(10)通過聯軸器(9)連接,立式機軸(2)與上層框架(1-1)之間通過第一機軸軸承組件(6)實現轉動連接,立式機軸(2)與中層框架(1-2)之間通過第二機軸軸承組件(8)實現轉動連接,電磁制動器(7)安裝在上層框架(1-1)的下端面上,且電磁制動器(7)套在立式機軸(2)上,立式機軸(2)的上部安裝有第一風葉法蘭盤(3)和第二風葉法蘭盤(5),第一風葉法蘭盤(3)和第二風葉法蘭盤(5)均位于風機支座(I)的上方;風葉系統包括三個單體風葉(4)和兩個三角形風葉固定架(13),三個單體風葉(4)環形安裝在立式機軸(2)的外圓周上,相鄰兩個單體風葉(4)之間呈120度角排布,單體風葉 (4)的上端與第一風葉法蘭盤(3)連接,單體風葉(4)的下端與第二風葉法蘭盤(5)連接; 三個單體風葉(4)的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架(13)固定連接;單體風葉(4)為橫式百葉窗結構,單體風葉(4)包括百葉窗框(14)、多個橫式轉軸(17)、多個橫式導風板(18)和多個轉軸軸承組件(24),百葉窗框(14)上由上至下設置有多個橫式轉軸(17),橫式轉軸(17)的兩端各通過一個轉軸軸承組件(24)安裝在百葉窗框(14)上,每個橫式轉軸(17)上安裝有一個橫式導風板(18),多個橫式導風板(18)位于百葉窗框(14)的同一側。
7.根據權利要求6所述的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于聯軸器(9)為鏈式聯軸器,鏈式聯軸器包括上鏈輪(29)、下鏈輪(30)、上固定套(27)、下固定套 (28)和外部鏈條,上鏈輪(29)以其中心線分為左右兩半,下鏈輪(30)以其中心線分為左右兩半,上鏈輪(29)上設置有上固定套(27),上固定套(27)用于將上鏈輪(29)的兩半固定在一起,下鏈輪(30)上設置有下固定套(28),下固定套(28)用于將下鏈輪(30)的兩半固定在一起,上鏈輪(29)和下鏈輪(30)由外部鏈條圍繞固定與傳動,外部鏈條包括上鏈條 (25)、下鏈條(26)和多個鏈軸(31),上鏈條(25)和下鏈條(26)通過鏈軸(31)連接,上鏈輪(29)通過鍵(34)與立式機軸(2)連接,下鏈輪(30)通過鍵(34)與立式增速器(10)的軸連接。
8.一種多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于多繞組變極變速風葉立式風力發電系統包括風機支座(I)、立式機軸(2)、第一風葉法蘭盤(3)、第二風葉法蘭盤(5)、風葉系統、第一機軸軸承組件¢)、第二機軸軸承組件(8)、電磁制動器(7)、聯軸器(9)、立式增速器(10)、立式發電機(11)和勵磁智能并網控制系統(12);立式發電機(11)采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座(I)呈棱臺形結構,風機支座(I)包括上層框架(1-1)、中層框架(1-2)、底層框架(1-3)和多個角柱(1-4),所述上層框架(1-1)、中層框架(1-2)和底層框架(1-3)由上至下并列設置,上層框架(1-1)、中層框架(1-2)和底層框架(1-3)之間通過角柱(1-4) 連接在一起;立式發電機(11)設置風機支座(I)的底層框架(1-3)上,立式發電機(11)與立式增速器(10)連接,立式發電機(11)由勵磁智能并網控制系統(12)控制;立式機軸(2)的下端穿過風機支座(I)的上層框架(1-1)和中層框架(1-2)與立式增速器(10)通過聯軸器(9)連接,立式機軸(2)與上層框架(1-1)之間通過第一機軸軸承組件(6)實現轉動連接,立式機軸(2)與中層框架(1-2)之間通過第二機軸軸承組件(8)實現轉動連接,電磁制動器(7)安裝在上層框架(1-1)的下端面上,且電磁制動器(7)套在立式機軸(2)上,立式機軸(2)的上部安裝有第一風葉法蘭盤(3)和第二風葉法蘭盤(5),第一風葉法蘭盤(3)和第二風葉法蘭盤(5)均位于風機支座(I)的上方;風葉系統包括三個單體風葉(4)和兩個三角形風葉固定架(13),三個單體風葉(4)環形安裝在立式機軸(2)的外圓周上,相鄰兩個單體風葉(4)之間呈120度角排布,單體風葉(4)的上端與第一風葉法蘭盤(3)連接,單體風葉(4)的下端與第二風葉法蘭盤(5)連接; 三個單體風葉(4)的上端和下端各通過一個三角形風葉固定架(13)固定連接;單體風葉⑷為流線型結構,單體風葉(4)包括折射導風板(19)、風葉框(20)、風葉葉體(21)、兩個支撐架(22)和兩個風葉機軸固定件(23),風葉葉體(21)由外殼和內部骨架焊接為一體構成,風葉葉體(21)的外殼橫截面外輪廓線呈凸起拱形曲線,風葉葉體(21)的外殼縱截面的外輪廓線呈機翼流線型曲線,風葉框(20)焊接在風葉葉體(21)的平面上,風葉框(20)與立式機軸(2)靠近一端的前后兩側各安裝有一個風葉機軸固定件(23),單體風葉(4)通過風葉機軸固定件(23)與第一風葉法蘭盤(3)和第二風葉法蘭盤(5)建立機械連接,折射導風板(19)的下端固定安裝在風葉框(20)上,折射導風板(19)的中部通過兩個支撐架(22)支撐在風葉框(20)上,且折射導風板(19)與風葉框(20)呈60度角固定。
9.根據權利要求8所述的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于聯軸器(9)為鏈式聯軸器,鏈式聯軸器包括上鏈輪(29)、下鏈輪(30)、上固定套(27)、下固定套(28)和外部鏈條,上鏈輪(29)以其中心線分為左右兩半,下鏈輪(30)以其中心線分為左右兩半,上鏈輪(29)上設置有上固定套(27),上固定套(27)用于將上鏈輪(29)的兩半固定在一起,下鏈輪(30)上設置有下固定套(28),下固定套(28)用于將下鏈輪(30)的兩半固定在一起,上鏈輪(29)和下鏈輪(30)由外部鏈條圍繞固定與傳動,外部鏈條包括上鏈條(25)、下鏈條(26)和多個鏈軸(31),上鏈條(25)和下鏈條(26)通過鏈軸(31)連接,上鏈輪(29)通過鍵(34)與立式機軸(2)連接,下鏈輪(30)通過鍵(34)與立式增速器(10)的軸連接。
10.根據權利要求8或9所述的多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,其特征在于 風機支座(I)為四棱臺形結構,風機支座(I)還包括四個延長支撐梁(33),四個延長支撐梁(33)連接在底層框架(1-3)的棱角處,且延長支撐梁(33)布置在底層框架(1-3)的對角延長線上,延長支撐梁(33)的長度是風機支座(I)高度的1/3 1/1倍。
專利摘要多繞組變極變速風葉立式風力發電系統,它涉及一種立式風力發電系統。本實用新型為了解決現有的風力發電機存在的運行性能差,風力利用率低,不便于組裝、維護和運輸的問題。方案一,立式發電機采用的是多繞組變極立式異步發電機;風機支座呈棱臺形結構,立式發電機設置風機支座上,立式發電機與立式增速器連接,立式發電機由勵磁智能并網控制系統控制;立式機軸的下端與立式增速器通過聯軸器連接,電磁制動器安裝在上層框架的下端面上,且電磁制動器套在立式機軸上,風葉系統的單體風葉為立式百葉窗結構。方案二,風葉系統的單體風葉為橫式百葉窗結構。方案三,風葉系統的單體風葉為流線型結構。本實用新型用于風力發電中。
文檔編號F16D3/54GK202348583SQ201120538560
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者李樹廣 申請人:哈爾濱大功率立式風電裝備工程技術研究中心有限公司, 李樹廣