风机扩容装置的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风机扩容装置。


背景技术：

2.目前，为了充分利用风电场的丰富风能资源，有条件的风电场应该积极的进行技术改造，将小容量的风机机组更换成大容量的先进机组，创造更良好的经济效益和社会效益。更换新的性能、质量优良、单机容量大的风电机组，可以使这些风电机组焕然一新，重新正常健康地运行发电。但由于重新选址、重新建造基础或拆除更换风机塔筒时，存在施工工期长且成本高的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种风机扩容装置，该风机扩容装置具有充分利用低位置风资源、改造成本低的优点。
4.根据本实用新型实施例的风机扩容装置，风机扩容装置包括风机、电机和筒形件，所述风机包括机舱和塔筒，所述机舱设置在所述塔筒的顶部，所述电机设于所述塔筒内部，所述筒形件套设在所述塔筒的外侧并与所述塔筒传动连接，所述筒形件在风能的驱动下带动所述电机发电。
5.根据本实用新型实施例的风机扩容装置具有充分利用低位置风资源、改造成本低的优点。
6.在一些实施例中，所述塔筒上设有驱动齿轮，所述驱动齿轮至少部分凸出于所述塔筒的外壁，所述筒形件的内侧设有齿圈，所述齿圈与所述驱动齿轮相啮合，所述齿圈通过驱动齿轮与所述电机传动相连。
7.在一些实施例中，所述筒形件的内侧具有多个齿圈，多个所述齿圈沿所述筒形件的轴向方向依次排列。
8.在一些实施例中，所述电机有多个，所述电机与所述齿圈一一对应，多个所述电机沿所述塔筒的高度方向依次排列。
9.在一些实施例中，风机扩容装置还包括变流器，所述变流器位于所述机舱内部，所述变流器与所述电机电连接。
10.在一些实施例中，所述筒形件包括多个外转筒，每个所述外转筒的内壁具有一个齿圈。
11.在一些实施例中，风机扩容装置还包括变压器，所述变压器与所述变流器电连接。
12.在一些实施例中，所述变压器设于所述塔筒底部。
13.在一些实施例中，所述筒形件的外壁设有多个叶片，所述叶片环绕所述外转筒均匀分布，所述叶片沿所述塔筒的高度方向延伸。
14.在一些实施例中，所述叶片为曲面结构，所述叶片通过侧边与所述筒形件相连。
15.在一些实施例中，所述机舱内部还包括齿轮箱和发电机，所述齿轮箱与风轮和所述发电机传动连接，所述发电机与所述变流器电连接。
附图说明
16.图1是根据本实用新型实施例中风机扩容装置的前视图。
17.图2是根据本实用新型实施例中风机扩容装置的塔筒的横截面结构示意图。
18.图3是根据本实用新型实施例中风机扩容装置的剖面结构示意图。
19.附图标记：1、机舱；2、塔筒；3、筒形件；4、齿圈；5、驱动齿轮；6、电机；7、变流器；8、变压器。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。所述发电机与所述变流器相连
21.根据本实用新型实施例的风机扩容装置，如图1至图3所示，风机扩容装置包括风机、电机6和筒形件3，风机包括机舱1和塔筒2，机舱1设置在塔筒2的顶部，电机6设于塔筒2内部，筒形件3套设在塔筒2的外侧并与塔筒2传动连接，筒形件3在风能的驱动下带动电机6发电。筒形件3可以是外转筒，降低改造成本。筒形件3以风能为动力能够接收任意风向的风力，推动筒形件3以塔筒2的轴心为轴作水平定向旋转运动。筒形件3设置在风机的塔筒2上，筒形件3能够利用低位置的风资源，电机6将机械能转化为电能，实现了风机的额定容量的增加，充分利用低位置风资源，筒形件3套设在塔筒2上它的质量沿重心垂直传递给塔筒2基础，能够降低偏心荷载对塔筒2的影响避免塔架倾覆、设备损毁。
22.根据本实用新型实施例的风机扩容装置具有充分利用低位置风资源、改造成本低的优点。
23.在一些实施例中，如图2至图3所示，塔筒2上设有驱动齿轮5，驱动齿轮5至少部分凸出于塔筒2的外壁，筒形件3的内侧设有齿圈4，齿圈4与驱动齿轮5相啮合，齿圈4通过驱动齿轮5与电机6传动相连。
24.具体地，驱动齿轮5与电机6耦合，驱动齿轮5的一部分凸出与塔筒2的外壁并与筒形件3的内侧的齿圈4相啮合，随着筒形件3在风力的作用下相对塔筒2转动，齿圈4带动驱动齿轮5进而带动电机6转动，电机6将机械能转化为电能。筒形件3的轴心与塔筒2的轴心重合能够减小因偏心引起的弯矩和剪力等附加应力，减少检修工作量。
25.在一些实施例中，筒形件3的内侧具有多个齿圈4，多个齿圈4沿筒形件3的轴向方向依次排列。
26.具体地，筒形件3的内侧设置多个齿圈4，对应地塔筒2上设置多个驱动齿轮5，多个驱动齿轮5和齿圈4配合能够使筒形件3转动更加稳定避免筒形件3受风力影响倾斜，筒形件3转动更平稳。
27.在一些实施例中，如图2所示，电机6有多个，电机6与齿圈4一一对应，多个电机6沿塔筒2的高度方向依次排列。
28.具体地，多个电机6与齿圈4一一对应，多个电机6将驱动齿轮5的机械能转化为电
能，能够提高转化效率。
29.在一些实施例中，如图1至图2所示，风机扩容装置还包括变流器7，变流器7位于机舱1内部，变流器7与电机6电连接。
30.具体地，变流器7设置在机舱1内部并与电机6相连接，变流器7将电功率变换成适合电网或者用户使用的电功率，变流器7使得电机6的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同。变流器7能控制多个电机6实现软并网，减小并网冲击电流对电机6和电网造成的不利影响。
31.在一些实施例中，所述筒形件3包括多个外转筒，每个所述外转筒的内壁具有一个齿圈4。
32.具体地，筒形件3可以包括多个外转筒，每个外转筒内具有一个齿圈4，每个外转筒与一个电机6相对应，便于对外转筒进行更换和清洁。多个外转筒利用低位置风资源在原有风电场内扩容并网发电，不需要另外增加用地，提高风能利用率和投资效益。
33.在一些实施例中，如图3所示，风机扩容装置还包括变压器8，变压器8与变流器7电连接。
34.具体地，变压器8用于改变交流电压，变压器8与变流器7电连接，改变电机6输出的电压。
35.在一些实施例中，如图3所示，变压器8设于塔筒2底部。
36.具体地，变压器8设置在塔筒2的底部能够减轻机舱1的重量，降低塔筒2负担，还便于变压器8散热。变压器8将电机6发电的电流升压为送电用的电压并输送到电力系统侧。
37.在一些实施例中，筒形件3的外壁设有多个叶片，叶片环绕筒形件3均匀分布，叶片沿塔筒2的高度方向延伸。
38.具体地，叶片环绕筒形件3的外壁均匀分布，叶片在筒形件3上沿塔筒2的高度方向延伸能够增加筒形件3的受风面积。
39.在一些实施例中，叶片为曲面结构，叶片通过侧边与筒形件3相连。
40.具体地，曲面结构的叶片能够在较低风速获得较好发电效果，以更好地利用低位置风资源。
41.在一些实施例中，机舱1内部还包括齿轮箱和发电机6，齿轮箱与风轮和发电机6传动连接，发电机6与变流器7电连接。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
47.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。