风力发电机的风轮转速控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种风力发电机的风轮转速控制系统，属于风电系统技术领域。


背景技术：

2.风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。
3.风力发电机的工作过程一般为：根据风速信号自动启动、并网或从电网切出；根据风向信号自动对风；根据功率因数及输出电功率大小自动进行电容切换补偿；脱网时保证机组安全停机；运行中对电网、风况和机组状态进行监测、分析和记录。
4.风力发电机利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风力发电机技术，大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。
5.当风速过小时，风力发电机无法启动，而当风速过大时，会使风力发电机的叶片严重失速造成叶片的损坏。
6.因此，现有技术中的风力发电机每秒采集一次风速，10分钟计算一次平均值，当风速大于3m/s时发电机启动。风速高于25m/s持续10min时、高于33m/s持续2s时以及高于50m/s持续1s时都停机。因此，只有风速在3m/s～25m/s时才能正常工作，高风速时风力发电机处于停机状态，这会造成能源的浪费。


技术实现要素：

7.针对现有技术中风速高于25m/s时风力发电机停机导致能源浪费的问题，本实用新型提供一种风力发电机的风轮转速控制系统装置。
8.本实用新型的一种风力发电机的风轮转速控制系统，包括随动杆、随动齿轮、随动平台、逆转杆、逆转齿轮、逆转平台、圆锥传动齿轮和支撑架；
9.随动平台设置在随动杆的顶端，风力发电机的风轮安装在随动平台上，随动齿轮套装在随动杆的底端一侧，随动齿轮、随动杆、随动平台与风轮同轴旋转；
10.逆转平台设置在逆转杆的顶端，逆转齿轮设置在逆转杆的底端，逆转杆、逆转齿轮和逆转平台套装在随动杆的中部，逆转齿轮与随动齿轮相对设置；
11.圆锥传动齿轮通过支撑架设置在随动杆侧方，且圆锥传动齿轮与逆转齿轮和随动齿轮均啮合；
12.逆转杆内部与随动杆接触部设置有滚动轴承。
13.优选的，所述支撑架包括u型支架和设置在u型支架两端的两个圆环；两个圆环分别套装在逆转杆和随动杆的外侧，且圆环的内径大于逆转杆和随动杆的外径。
14.优选的，所述支撑架的u型支架底部与风力发电机的支架的顶端固定安装。
15.优选的，所述滚动轴承包括外圈、内圈和滚动体；所述内圈设置在随动杆的外表面
上，外圈设置在逆转杆内侧，外圈和内圈之间设置有滚动体。
16.优选的，所述滚动轴承还包括保持架，所述保持架设置在滚动体之间。
17.本实用新型的有益效果：本实用新型提出的一种风力发电机的风轮转速控制系统，通过相向设置的随动齿轮和逆转齿轮，以及同时与二者啮合的圆锥传动齿轮，实现套装设置的随动杆与逆转杆的逆向旋转，二者之间设置有滚动轴承，使得随动杆转速降低，提升了停机的风速范围，使得风力发电机的风速工作范围增大至3m/s～43m/s，提高风能的利用率。
附图说明
18.图1是本实用新型所述风力发电机的风轮转速控制系统的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
22.具体实施方式一、结合图1所示，本实用新型提供了一种风力发电机的风轮转速控制系统，它包括随动杆1、随动齿轮2、随动平台3、逆转杆4、逆转齿轮5、逆转平台6、圆锥传动齿轮7和支撑架8；
23.随动平台3设置在随动杆1的顶端，风力发电机的风轮安装在随动平台3上，随动齿轮2套装在随动杆1的底端一侧，随动齿轮2、随动杆1、随动平台3与风轮同轴旋转；
24.逆转平台6设置在逆转杆4的顶端，逆转齿轮5设置在逆转杆4的底端，逆转杆4、逆转齿轮5和逆转平台6套装在随动杆1的中部，逆转齿轮5与随动齿轮2相对设置；
25.圆锥传动齿轮7通过支撑架8设置在随动杆1侧方，且圆锥传动齿轮7与逆转齿轮5和随动齿轮2均啮合；
26.逆转杆4内部与随动杆1接触部设置有滚动轴承。
27.进一步的，所述支撑架8包括u型支架和设置在u型支架两端的两个圆环；两个圆环分别套装在逆转杆4和随动杆1的外侧，且圆环的内径大于逆转杆4和随动杆1的外径。
28.再进一步的，所述支撑架8的u型支架底部与风力发电机的支架的顶端固定安装。
29.再进一步的，所述滚动轴承包括外圈、内圈和滚动体；所述内圈设置在随动杆1的外表面上，外圈设置在逆转杆4内侧，外圈和内圈之间设置有滚动体。
30.再进一步的，所述滚动轴承还包括保持架，所述保持架设置在滚动体之间。
31.本实用新型中，当风力发电机的风轮开始运转时，随动平台3与随动杆1与风轮同轴旋转，随动齿轮2也随之旋转。与随动齿轮2啮合的圆锥传动齿轮7开始旋转，然后与圆锥传动齿轮7啮合的逆转齿轮5旋转，逆转齿轮5的旋转方向与随动齿轮2的旋转方向相反，逆
转齿轮5带动逆转杆4和逆转平台6旋转，逆转杆4和逆转平台6与逆转齿轮5旋转方向相同，因此，套装的随动杆1与逆转杆4呈两个方向旋转，通过逆向旋转的逆转杆4与逆转齿轮5，使随动杆1的转速降低，这样可以使得停机的风速提高，使得风力发电机的风速工作范围增大，提高风能的利用率。
32.逆转杆4内部与随动杆1接触部设置的滚动轴承将逆转杆4和随动杆1之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失。
33.滚动轴承的滚动体之间设置有保持架，一方面能够使滚动体均匀分布，另一方面能够避免滚动体之间的摩擦，延长滚动轴承的使用寿命。
34.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。


技术特征：
1.风力发电机的风轮转速控制系统，其特征在于，包括随动杆(1)、随动齿轮(2)、随动平台(3)、逆转杆(4)、逆转齿轮(5)、逆转平台(6)、圆锥传动齿轮(7)和支撑架(8)；随动平台(3)设置在随动杆(1)的顶端，风力发电机的风轮安装在随动平台(3)上，随动齿轮(2)套装在随动杆(1)的底端一侧，随动齿轮(2)、随动杆(1)、随动平台(3)与风轮同轴旋转；逆转平台(6)设置在逆转杆(4)的顶端，逆转齿轮(5)设置在逆转杆(4)的底端，逆转杆(4)、逆转齿轮(5)和逆转平台(6)套装在随动杆(1)的中部，逆转齿轮(5)与随动齿轮(2)相对设置；圆锥传动齿轮(7)通过支撑架(8)设置在随动杆(1)侧方，且圆锥传动齿轮(7)与逆转齿轮(5)和随动齿轮(2)均啮合；逆转杆(4)内部与随动杆(1)接触部设置有滚动轴承。2.根据权利要求1所述的风力发电机的风轮转速控制系统，其特征在于，所述支撑架(8)包括u型支架和设置在u型支架两端的两个圆环；两个圆环分别套装在逆转杆(4)和随动杆(1)的外侧，且圆环的内径大于逆转杆(4)和随动杆(1)的外径。3.根据权利要求2所述的风力发电机的风轮转速控制系统，其特征在于，所述支撑架(8)的u型支架底部与风力发电机的支架的顶端固定安装。4.根据权利要求1
‑
3中任一项权利要求所述的风力发电机的风轮转速控制系统，其特征在于，所述滚动轴承包括外圈、内圈和滚动体；所述内圈设置在随动杆(1)的外表面上，外圈设置在逆转杆(4)内侧，外圈和内圈之间设置有滚动体。5.根据权利要求4所述的风力发电机的风轮转速控制系统，其特征在于，所述滚动轴承还包括保持架，所述保持架设置在滚动体之间。

技术总结
风力发电机的风轮转速控制系统，属于风电系统技术领域，为解决现有技术中风速高于25m/s时风力发电机停机导致能源浪费的问题。它包括随动杆、随动齿轮、随动平台、逆转杆、逆转齿轮、逆转平台、圆锥传动齿轮和支撑架；随动平台设置在随动杆顶端，风力发电机的风轮安装在随动平台上，随动齿轮套装在随动杆底端一侧，随动齿轮、随动杆、随动平台与风轮同轴旋转；逆转平台设置在逆转杆顶端，逆转齿轮设置在逆转杆底端，逆转杆、逆转齿轮和逆转平台套装在随动杆中部，逆转齿轮与随动齿轮相对设置；圆锥传动齿轮通过支撑架设置在随动杆侧方，与逆转齿轮和随动齿轮均啮合；逆转杆内部与随动杆接触部设置有滚动轴承。本实用新型用于风力发电机。机。机。


技术研发人员：尚尔发 孙建东 王悦 李皓昱 孙宏印
受保护的技术使用者：内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司
技术研发日：2021.03.16
技术公布日：2021/11/9