[发明专利]一种用于兆瓦级的风力发电机组

说明书

本发明提供一种用于兆瓦级的风力发电机组，包括叶桨轮毂、主传动结构件、支撑结构件和多个增速发电单元。叶桨轮毂与主传动结构件的一侧固定连接，主传动结构件与多个增速发电单元相连。多个增速发电单元沿支撑结构件的轴向设置于支撑结构件上，主传动结构件的一端连接于支撑结构件并能够相对于支撑结构件转动。增速发电单元包括副传动结构件和发电机。副传动结构件和主传动结构件相连，副传动结构件与发电机相连。叶桨轮毂通过主传动结构件带动副传动结构件转动。发电机的单元化制造成本更低。本发明能够通过增加或减少增速发电单元的设置数量来匹配所需要的发电量。

技术领域

本发明涉及风力发电机组技术领域，尤其涉及一种用于兆瓦级的风力发电机组。

背景技术

风力发电机一般由直驱、双馈和半直驱三种形式。在风力发电机中，由叶桨轮毂到发电机前端的部件总称为发电机驱动链。直驱式风力发电机的驱动链主要为轮毂、主轴和主轴轴承，通过主轴的一端直接与轮毂相连，主轴轴承套设于主轴的外部，主轴轴承的内圈随着主轴转动，主轴轴承的外圈和塔架固定连接，主轴的另一端与永磁发电机相连，由风能带动叶桨轮毂通过主轴直接驱动一台永磁发电机产生电能。现有的双馈式和半驱动式风力发电机的驱动链主要为轮毂、主轴、主轴轴承和增速齿轮箱，通过在主轴和双馈发电机或者永磁发电机之间设置增速齿轮箱，通过增速齿轮箱提高风力的转速进而提高风力的转化效率。双馈式风力发电机或者半驱动式风力发电机均由风能带动带叶桨轮毂通过主轴驱动增速齿轮箱，双馈式风力发电机再通过增速齿轮箱带动一台双馈发电机产生电能，半驱动式风力发电机的增速齿轮箱带动一台永磁发电机产生电能。

随着风力发电机组的发电量的不断增加，相应地对于风力发电机的传动部件的要求也不断地提高，所以上述三种风力传动的技术路线均面临挑战。对于大兆瓦直驱式的风力发电机组的主要问题体现在均为：由于发电量的要求增大，导致发电机相应地尺寸和重量巨大，其主轴轴承、直驱电机过大均极难制造。对于大兆瓦的双馈式和半驱动式的风力发电机组也存在主轴轴承、发电机、增速箱制造困难的问题。同时，现有系统在不同兆瓦级的风力发电机间，主轴、增速箱和发电机几乎没有通用部件，给生产和维护均增加了难度。在设备发生故障特点是发电机故障时，现有风机中发电机系统由于体积庞大，几乎难以现场维修。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种用于兆瓦级的风力发电机组，其电机和增速箱部分采用了单元化设计，解决了现有大兆瓦风机难以设计制造维护的问题，提高了设备通过用部件的数量，降低了维护难度，便于设备故障时进行单元化替换维修。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于兆瓦级的风力发电机组，包括叶桨轮毂、主传动结构件、支撑结构件和多个增速发电单元；

所述叶桨轮毂与所述主传动结构件的一侧固定连接，所述主传动结构件与多个所述增速发电单元相连；

多个所述增速发电单元沿所述支撑结构件的轴向设置于所述支撑结构件上，所述主传动结构件的一端连接于所述支撑结构件并能够相对于所述支撑结构件转动；

每个所述增速发电单元均包括副传动结构件和发电机；

所述副传动结构件的第一端和所述主传动结构件相连，所述副传动结构件的第二端与所述发电机相连；

所述叶桨轮毂通过所述主传动结构件带动所述副传动结构件转动，所述副传动结构件带动所述发电机发电。

可选地，所述主传动结构件包括驱动齿圈和主轴；

所述驱动齿圈沿其内侧壁周向设有传动齿，所述传动齿与所述副传动结构件的第一端相啮合，所述主轴的第一端与驱动齿圈同轴固定连接，所述主轴的第二端相对于所述支撑结构件转动。

可选地，所述驱动齿圈与所述主轴的直径比为:。