专利名称：风力发电变桨装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种电力驱动来调整角距，以便进行风力发电机组变桨的装置，属于风力发电机组桨叶和风机的保护装置。
背景技术：
风力发电的产生是人类对再生能源利用的充分体现，风力发电机的无污染，保护环境，可再生等特点越来越受到人们的重视。但风是自然界的产物，有很多不确定因素的存在，如风力的不稳定性，风速的不稳定性等等，都影响着风力发电的质量。风力过大时如不能有效的应对，不仅不能正常的发电，还有可能损害风机，造成很大的损失。现有的应对超过额定发电风力的方法主要有l.偏转风机方向以偏离风力的正面冲击；2.调整桨叶的角距，减小桨叶的受风力面。其中第2种方法里又可以分为机械调整角距和电力驱动调整角距。如果采用机械调整角距，由于机械传动的局限响应时间比较慢，将直接影响调整角距的速度和精度，而且机械装置很容易磨损，增加了日常维护的次数。而电力驱动调整角距，响应时间快，调整精度高，能够较快的缓冲超过稳定风力时对桨叶的冲击，能够更好的保护风机。但是由于电力驱动调整角距是需要电力供给的， 一旦失去电力将无法正常运转从而失去对桨叶和风机的保护。发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种通过提高风力发电机风机桨叶调整角距的精度，并在电力驱动调整角距失去电力的时候减小对风力发电机的桨叶和风机损害的风力发电变桨装置。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括在风力发电机的每个风机桨叶的轮毂内部延伸端都独立安装有一由交流伺服同步电动机构成的电力驱动装置，该交流伺服同步电动机前端安装有一单向失电制动器；在所述交流伺服同步电动机的后端安装有通过位置控制来反馈和执行来自控制器的旋转指令以改变交流伺服同步电动机旋转角度的编码器。
所述的失电制动器包括有一通过单向滚针轴承安装在电机轴上的齿轮轴承套； 一固定轴承安装在单向滚针轴承前端电机轴上，且该固定轴承的外圆与单向滚针轴承分别安装在齿轮轴承套上内； 一摩擦片的内圆齿与所述齿轮轴承套的外齿相互啮合；所述的齿轮轴承套上套置有一制动器座，该制动器座一侧与交流伺服同步电动机的前端盖紧固，另一侧设置有可调节制动器座与摩擦片间隙的调节螺栓。
风力发电的发展趋势是直连式永磁体励磁发电机和可变桨角距。在变桨角距技术上利用交流伺服同步电动机作为变桨动力装置，伺服同步电动机的特点就是响应时间快，调速精度高，转速跟随性好，配合合适的伺服控制器使得变桨角距精度速度都比其他方法高很多。并且在伺服同步电动机前端增加的单向失电制动器，单向失电制动器工作目的就是在失电时防止电机反转，使得交流伺服同步电动机在失去电力或出现故障的时候能够不受外力的影响保证单一的旋转方向，所以在突然失电或交流伺服同步电动机突然出现故障的情况下，无论自然风力风向的变化有多大，风力发电机的风机桨叶角距变化都只能是同一个方向。此装置不仅使用了国际上较先进的风力发电机变桨技术，同时增加了单向失电制动器来应对装置的突然失电和突然故障，避免了变桨装置突然失电或突发故障所带来的重大损失，降低了风力发电机的维修率和维护成本。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍附图1所示，本实用新型包括在风力发电机的每个风机桨叶的轮毂内部延伸端都独立安装有一由交流伺服同步电动机1构成的电力驱动装置，该交流伺服同步电动机前端安装有一单向失电制动器2;在所述交流伺服同步电动机的后端安装有通过位置控制来反馈和执行来自控制器的旋转指令以改变交流伺服同步电动机旋转角度的编码器3。
图中所示的失电制动器2包括有一通过单向滚针轴承21安装在电机轴11上的齿轮轴
承套22; —固定轴承23安装在单向滚针轴承21前端电机轴11上，且该固定轴承23的外圆与单向滚针轴承21分别安装在齿轮轴承套22内； 一摩擦片24的内圆齿与所述齿轮轴承套22的外齿相互啮合；所述的齿轮轴承套22上套置有一制动器座25，该制动器座25一侧与交流伺服同步电动机的前端盖紧固，另一侧设置有可调节制动器座25与摩擦片24间隙的调节螺栓26。
本实用新型在风力发电机的每个风机桨叶在轮毂内部延伸端都独立安装了交流伺服同步电动机作为电力驱动装置，交流伺服同步电动机1前端安装的单向失电制动器2作为
4突然失去电力的情况下给整个系统的保护。交流伺服同步电动机1后端的编码器3通过位 置控制来反馈和执行来自控制器的旋转指令改变交流伺服同步电动机的旋转角度从而调 整风力发电机的桨叶角距。在风力低于额定发电风力时调整桨叶角距，增大桨叶的受风面 加快风机的运转速度，反之在风力高于额定发电风力时反向调整桨叶角距，减小桨叶的受 风面降低风机的运转速度。由于使用的伺服同步电动机比其他类型电动机响应时间更快， 调速更精确，所以能够迅速的对自然风力变化作出相应的动作来调整风力发电机桨叶的角 距，保持风机的运转速度始终处于额定发电点，保证了风力发电的质量，更稳定的并入电 网系统。
本实用新型所述的单向失电制动器2，在失电制动器内部套在电机轴11上的齿轮轴承 套22内安装单向滚针轴承21，把固定轴承23安装在单向滚针轴承21的前端的电机轴11 上，此固定轴承23的外圆与单向滚针轴承21 —样都是装在齿轮轴承套22内。同时也把 摩擦片24的内圆齿与齿轮轴承套22的外齿相互啮合。完成上述步骤后把失电制动器2与 交流伺服同步电动机1的前端盖紧固，通过调节失电制动器上的调节螺栓26 ，调节好 失电制动器2的制动器座25与摩擦片24之间的间隙，小的电机一般为0.3—0.5mm。当失 电制动器得电时摩擦片24不被制动，交流伺服同步电动机1可以带着齿轮轴承套22和摩 擦片24 —起旋转而不受单向滚针轴承21的影响。在失电制动器2失电时摩擦片24被制 动，那么和摩擦片24啮合的齿轮轴承套22也不能旋转，此时的交流伺服同步电动机l只 能依照齿轮轴承套22上单向滚针轴承21的旋转方向而旋转。所以在单向失电制动器2得 电时，交流伺服同步电动机l可以按照控制器的指令任意旋转方向。如果在单个或多个交 流伺服同步电动机突然失电或发生故障的情况下，由于单向失电制动器保护，所有的交流 伺服同步电动机1都只能按单向滚针轴承21的旋转方向旋转，和交流伺服同步电动机1 相连的风力发电机桨叶也只能按统一的旋转方向产生角距变化而不受自然风力的影响。只 要风机桨叶角距方向都统一那么就能继续保持发电机运转从而缓解了强风力对风机桨叶 的冲击，减少不必要的损失。
权利要求1、一种风力发电变桨装置，其特征在于它包括在风力发电机的每个风机桨叶的轮毂内部延伸端都独立安装有一由交流伺服同步电动机构成的电力驱动装置，该交流伺服同步电动机前端安装有一单向失电制动器；在所述交流伺服同步电动机的后端安装有通过位置控制来反馈和执行来自控制器的旋转指令以改变交流伺服同步电动机旋转角度的编码器。
2、 根据权利要求1所述的风力发电变桨装置，其特征在于所述的失电制动器包括有一通过单向滚针轴承安装在电机轴上的齿轮轴承套； 一固定轴承安装在单向滚针轴承前端电机轴上，且该固定轴承的外圆与单向滚针轴承分别安装在齿轮轴承套上内； 一摩擦片的内圆齿与所述齿轮轴承套的外齿相互啮合；所述的齿轮轴承套上套置有一制动器座，该制动器座一侧与交流伺服同步电动机的前端盖紧固，另一侧设置有可调节制动器座与摩擦片间隙的调节螺栓。
专利摘要一种风力发电变桨装置，它包括在风力发电机的每个风机桨叶的轮毂内部延伸端都独立安装有一由交流伺服同步电动机构成的电力驱动装置，该交流伺服同步电动机前端安装有一单向失电制动器；在所述交流伺服同步电动机的后端安装有通过位置控制来反馈和执行来自控制器的旋转指令以改变交流伺服同步电动机旋转角度的编码器；所述的失电制动器包括有一通过单向滚针轴承安装在电机轴上的齿轮轴承套；一固定轴承安装在单向滚针轴承前端电机轴上，且该固定轴承的外圆与单向滚针轴承分别安装在齿轮轴承套上内；一摩擦片的内圆齿与所述齿轮轴承套的外齿相互啮合；所述的齿轮轴承套上套置有一制动器座，该制动器座一侧与交流伺服同步电动机的前端盖紧固，另一侧设置有可调节制动器座与摩擦片间隙的调节螺栓；它不仅使用了国际上较先进的风力发电机变桨技术，同时增加了单向失电制动器来应对装置的突然失电和突然故障，避免了变桨装置突然失电或突发故障所带来的重大损失，降低了风力发电机的维修率和维护成本。
文档编号F03D7/00GK201416511SQ20092011595
公开日2010年3月3日 申请日期2009年3月19日 优先权日2009年3月19日
发明者王荣众, 陈震民 申请人:浙江中源电气有限公司