[发明专利]一种自扭力磁阻变桨距风力发电机

说明书

本发明适用于风力发电机相关领域，提供了一种自扭力磁阻变桨距风力发电机，包括发电机组、机组回转体以及塔架组件，所述发电机组包括主发电机、辅助变桨发电机、主辅发电机组电机壳以及叶片，所述主发电机包括主发电机轴、主发电机转子以及主发电机定子，所述辅助变桨发电机包括辅助变桨发电机轴、辅助变桨发电机转子以及辅助变桨发电机定子，所述主发电机轴的轴头位置还设置有变桨轮毂，所述辅助变桨发电机轴贯穿所述主发电机轴，且辅助变桨发电机轴的轴头位置设置有变桨同步盘，所述变桨轮毂上设置有第一回转轴承，本发明结构创新，控制简单，便于提高风力发电机的安全性能。

技术领域

本发明涉及风力发电机相关领域，具体是一种自扭力磁阻变桨距风力发电机。

背景技术

风力发电机在运行中，遇到大风，叶片会越转越快，如果超出额定转速，轻者会把发电机烧掉，重者会因为离心力导致整机解体。

目前风力发电机变桨距技术有两种：电控变桨距、离心力变桨距。电控变桨距模式为主动变桨，控制器系统及PLC来检测发电机电压及电流，采用辅助电机、液压、推杆等设备来达到叶片变桨目的，该变桨机构设计复杂，因此成本相对也较高，由于机械设计复杂，在运行过程中，故障率也较高，目前全球大风机基本采用该技术，该变桨技术由于采用PLC控制，变桨动作会滞后，采用该变桨结构，还需要给系统提供电源；离心力变桨距是在叶片根部安装铁飞杆，采用叶轮转速产生的离心力来变动叶片角度，该结构是纯机械动作变桨，采用离心力变桨只能用于高转速风力发电机，通常低转速运行风力发电机不利于该系统，且离心力变桨是逆浆变桨模式，变动角度很小。

因此，针对以上现状，迫切需要提供一种自扭力磁阻变桨距风力发电机，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种自扭力磁阻变桨距风力发电机，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种自扭力磁阻变桨距风力发电机，包括发电机组、机组回转体以及塔架组件，所述发电机组通过机组回转体与塔架组件连接，所述发电机组包括主发电机、辅助变桨发电机、主辅发电机组电机壳以及叶片，所述主发电机包括主发电机轴、主发电机转子以及主发电机定子，所述辅助变桨发电机包括辅助变桨发电机轴、辅助变桨发电机转子以及辅助变桨发电机定子，所述主发电机轴设置于所述主辅发电机组电机壳内，所述主发电机轴的轴头位置还设置有变桨轮毂，所述辅助变桨发电机轴贯穿所述主发电机轴，且辅助变桨发电机轴的轴头位置设置有变桨同步盘，所述变桨轮毂上设置有第一回转轴承，且第一回转轴承上安装有钢丝绳固定叶片连接盘，所述钢丝绳固定叶片连接盘一端连接叶片，钢丝绳固定叶片连接盘另一端缠绕钢丝绳，所述钢丝绳一端固定于所述变桨同步盘上，钢丝绳另一端连接有预紧弹簧，所述钢丝绳设置有三组。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果：额定功率下，叶片带动变桨轮毂转动，从而主发电机轴和辅助变桨发电机轴同步转动，共同发电；当风速过大时，叶片带动变桨轮毂转动加快，使得发电机组功率变大，当辅助变桨发电机超过额定功率时，预紧弹簧预紧力不足以克服电机扭矩，辅助变桨电机轴会发生角度偏转，偏转的辅助变桨电机轴带动变桨同步盘拉动钢丝绳，从而带动钢丝绳固定叶片连接盘转动，进而带动叶片同步自转一定角度，改变迎风工作面，使得发电机组的转速降低，功率减小，当辅助变桨发电机降至预定功率时，在预紧弹簧的拉力作用下，叶片向回自身转动，增大叶片迎风面，在扭矩与弹簧力矩达到平衡时，叶片自身不再继续转动，迎风面保持在一定角度，维持发电机组的转速，通过反复调整，从而保证发电机组自动控制在额定功率范围内；相比现有技术，本发明磁阻变桨距工作动作是被动实时变桨，不延迟；利用自身扭矩变桨，不需要外加其他设备；控制简单，正常控制器即可工作；本发明即便控制器坏掉，发电机坏掉，也不会产生安全事故，因为一旦控制器和发电机坏掉，变桨系统就会停留在最大变桨动作中，因此不会发生安全事故，有效提高风力发电机的安全性能。

附图说明

图1为本发明实施例中发电机组的部分爆炸图；

图2为本发明实施例中发电机组的剖视结构示意图；