一种调速型风力发电机组
专利汇可以提供一种调速型风力发电机组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种调速型 风 力 发 电机 组，其特征在于：它包括一风轮、一 齿轮 箱、一差动级 行星轮 系、一 同步发电机 、一 伺服电机 、一 变频器 和一 变压器 。风轮连接齿轮箱，差动级行星轮系的差动级 行星架 固连于齿轮箱内的平行轴轮系的第一齿轮的，差动级 太阳轮 的轴穿过平行轴轮系的第一齿轮的轴孔，并通过一平行轴轮系连接伺服电机的电机轴，伺服电机另依次连接双向变频器和变压器，变压器连接 电网 ，差动级行星轮系的差动级 外齿 圈通过一 联轴器 装置连接同步发电机，同步发电机连接电网。本实用新型可广泛应用于利用同步发电机的 风力 发电机组 中。，下面是一种调速型风力发电机组专利的具体信息内容。
1.一种调速型风力发电机组，其特征在于：它包括一风轮、一齿轮箱、一差动级行星轮系、一同步发电机、一伺服电机、一变频器和一变压器，所述风轮连接所述齿轮箱，所述差动级行星轮系的差动级行星架连接所述齿轮箱内的平行轴轮系的第一齿轮的轴孔，所述差动级太阳轮的轴穿过所述平行轴轮系的第一齿轮的轴孔，并通过一轴连接装置连接所述伺服电机的电机轴，所述伺服电机另依次连接所述双向变频器和变压器，所述变压器连接电网，所述差动级行星轮系的差动级外齿圈通过一轴连接装置连接所述同步发电机，所述同步发电机连接所述电网。
2.如权利要求1所述的一种调速型风力发电机组，其特征在于：连接在所述差动级太阳轮的轴和所述伺服电机的电机轴之间的轴连接装置是传动平行轴轮系。
3.如权利要求2所述的一种调速型风力发电机组，其特征在于：所述差动级太阳轮的轴连接所述传动轴平行轮系的第一齿轮，所述伺服电机的电机轴连接所述传动轴平行轮系的第二齿轮。
4.如权利要求1或2所述的一种调速型风力发电机组，其特征在于：连接在所述差动级外齿圈和所述同步发电机之间的轴连接装置是联轴器。
技术领域
本实用新型涉及一种风力发电机组，特别是关于一种调速型风力发电机组。
背景技术
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种调速型风力发电机组，其采用常规同步发电机、设备成本低且能够实现变速恒频。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种调速型风力发电机组，其特征在于：它包括一风轮、一齿轮箱、一差动级行星轮系、一同步发电机、一伺服电机、一变频器和一变压器，所述风轮连接所述齿轮箱，所述差动级行星轮系的差动级行星架连接所述齿轮箱内的平行轴轮系的第一齿轮的轴孔，所述差动级太阳轮的轴穿过所述平行轴轮系的第一齿轮的轴孔，并通过一轴连接装置连接所述伺服电机的电机轴，所述伺服电机另依次连接所述双向变频器和变压器，所述变压器连接电网，所述差动级行星轮系的差动级外齿圈通过一轴连接装置连接所述同步发电机，所述同步发电机连接所述电网。
连接在所述差动级太阳轮的轴和所述伺服电机的电机轴之间的轴连接装置是传动平行轴轮系。
所述差动级太阳轮的轴连接所述传动轴平行轮系的第一齿轮，所述伺服电机的电机轴连接所述传动轴平行轮系的第二齿轮。
连接在所述差动级外齿圈和所述同步发电机之间的轴连接装置是联轴器。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型采取在风电机组的常规齿轮箱的输出端增加一级差动级行星轮系，同时利用一个伺服电机控制其差动级太阳轮转速，使得整个传动链的速比连续可调，从而在风轮转速变化的情况下，采用常规同步发电机即可实现变速恒频发电。因为所用变频器容量大为减小，节省了设备成本；并且具有输出电压波形规则，低电压穿越性能好，对电网无功功率支持能力强的优点。本实用新型可广泛应用于利用同步发电机的风力发电机组中。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理示意图
图2是本实用新型的差动级行星轮系结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括一风轮1、一齿轮箱2、一差动级行星轮系3、一同步发电机5、一伺服电机8、一变频器9和一变压器10。其中，齿轮箱2包括依次连接的第一级行星轮系21、第二级行星轮系22和平行轴轮系23，风轮1连接在第一级行星轮系21上。
如图2所示，差动级行星轮系3包括一差动级行星架31，与差动级行星架31连接的多个差动级行星轮32，各个差动级行星轮32呈环形设置，一差动级太阳轮33设置在各个差动级行星轮32构成的环形的内侧，并与各差动级行星轮32位于环形内侧的齿牙啮合，一差动级外齿圈34设置在各个差动级行星轮32构成的环形的外围，并与各差动级行星轮32位于环形外侧的齿牙啮合。差动级行星架31与第一齿轮231固连于一体，差动级太阳轮33的轴穿过平行轴轮系23的第一齿轮231的轴孔，并轴连接伺服电机传动平行轴轮系7的第一齿轮71，伺服电机传动平行轴轮系7的第二齿轮72与伺服电机8的电机轴连接，伺服电机8另依次连接一双向变频器9和一变压器10，变压器10连接电网6。差动级外齿圈34通过一联轴器4连接同步发电机5，同步发电机5再连接电网6。
本实用新型的工作原理为：风轮1将风力产生的功率通过齿轮箱2传递给差动级行星轮系3，差动级外齿圈34作为差动级行星轮系3的输出端将功率传递给同步发电机5；其中，齿轮箱2和差动级行星轮系3组成传动链。本实用新型在同步发电机5在设计风速以下运行时，风轮1的理论转速应当随着风速的增减而增减，以捕获更多的风能，但由于电网6的牵制作用，与电网6相连的同步发电机5(包括差动级外齿圈34)始终以同步转速运行。将差动级太阳轮33不转时传动链的速比定义为i0(i0＞0，且i0为定值)，并当风轮1转速为n0时，将差动级太阳轮33的转速设置为0，并使n0与i0的乘积为同步发电机5的同步转速。当风速变化，实际风轮转速与i0的乘积也相应地变化，传动链的理论输出转速(即传动链的输出转速)不能满足同步转速，因此本实用新型在设计风速以下运行时可按风轮1的实际转速与n0的比较结果分成三种情况，在这三种情况下伺服电机8对差动级太阳轮33进行控制，使传动链的输出转速始终保持为同步转速，三种状态下的控制方式分别为：
一、当风轮1的实际转速低于n0时，此时传动链的理论输出转速(风轮1的实际转速与i0的乘积)低于同步发电机5的同步转速。这时伺服电机8在双向变频器9的控制下作为电动机驱动差动级太阳轮33向为传动链的输出转速增速的方向转动，从而使同步发电机5以同步转速运行；
二、当风轮1的实际转速等于n0时，传动链的速比等于i0，传动链的输出转速即为同步发电机5的同步转速，这时将伺服电机8的转速锁定为零；
三、当风轮1的实际转速高于n0时，即传动链的理论输出转速高于同步发电机5的同步转速。由于同步发电机5必须以同步转速运行，即差动级外齿圈34仍以同步转速转动。因此，作用在差动级行星轮32上的多余的能量将驱动差动级太阳轮33向与状态一中的转向相反的方向转动，带动伺服电机8作为发电机发电。双向变频器9通过伺服电机8控制差动级太阳轮33的转速，使传动链输出仍为同步转速，同时将伺服电机7产生的电能通过双向变频器9和变压器10送入电网6。
本实用新型通过在风力发电系统使用的齿轮箱2的输出端增加一级差动级行星轮系3，该级的输出端为该级的差动级外齿圈34；同时利用一个伺服电机8控制差动级太阳轮33的转速，从而实现了整个传动链的速比连续可调。这种结构达到了在风轮1变速的情况下同步发电机5可以以恒定的速度运行目的，使得风力发电机组直接使用常规同步发电机5成为可能。
本实用新型装置的实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、设置位置及连接方式都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
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