[实用新型]直接转矩控制的变速恒频风力发电装置

权利要求书

1.一种直接转矩控制的变速恒频风力发电装置，包括前机舱底盘、后机舱底盘、发电机、增速箱、风轮和控制单元，其特征在于前机舱底盘和后机舱底盘之间的连接面为斜面，后机舱底盘固定在塔架上，发电机置于后机舱底盘上，增速箱置于前机舱底盘上；发电机通过联轴器与增速箱连接，增速箱与风轮的轮毂之间通过端盖连接；控制单元分别与发电机、增速箱、风轮叶片、主轴相连。

2.根据权利要求1所述的直接转矩控制的变速恒频风力发电装置，其特征在于所述的端盖内部设置有主轴，两端分别通过圆锥滚子轴承固定在端盖上，主轴一端穿过端盖与轮毂连接，另一端通过锁紧盘与增速箱连接，轮毂和端盖通过球轴承联结。

3.根据权利要求2所述的直接转矩控制的变速恒频风力发电装置，其特征在于所述的端盖与轮毂的连接方式有两种，其一种结构型式为：主轴与端盖均穿过轮毂，端盖与轮毂两端分别通过球轴承连接，主轴伸出轮毂并与轮毂端部通过花键连接，并通过螺母固定。

4.根据权利要求3所述的直接转矩控制的变速恒频风力发电装置，其特征在于所述的端盖与轮毂连接的另一种结构型式为：主轴一端穿过端盖，通过花键与轮毂连接，轮毂和端盖通过球轴承联结，轮毂与球轴承的外圈联结，端盖与球轴承内圈联结。

5.根据权利要求1所述的直接转矩控制的变速恒频风力发电装置，其特征在于所述的前机舱底盘和后机舱底盘之间斜面的倾斜角度的取值范围为38°～43°；前机舱底盘通过螺栓及其上的弯钩固定在后机舱底盘上。

6.根据权利要求1所述的直接转矩控制的变速恒频风力发电装置，其特征在于所述的主轴直径通过公式$d\≥A_0\sqrt[3]{P/n}$确定，式中：

$A_0=\sqrt[3]{9550000/0.2[\mathrm{\τ}{]}_T},$

[τ]_T——许用扭转切应力，Mpa，

P——轴传递的功率，Kw，

n——轴的转速，r/min。

7.根据权利要求1所述的直接转矩控制的变速恒频风力发电装置，其特征在于所述的控制单元包括检测传感器、输入信号接口、监控显示器、上位机、转子侧IGBT模块、电源侧IGBT模块、基于直接转矩的变速恒频控制器、主控制器、偏航冷却伺服电机、继电器、变桨控制器、液压伺服机构；其中检测传感器包括转速传感器、角度传感器和温度传感器；检测传感器的转速传感器分别与发电机、增速箱相连；角度传感器与叶片根部相连；温度传感器分别与主轴、发电机、增速箱相连；主控制器分别与监控显示器、偏航冷却伺服电机、继电输出、变桨距控制器、变速恒频控制器相连；输入接口分别与检测传感器、监控显示器相连；上位机与监控显示器相连；变桨距控制器分别与变速恒频控制器、液压伺服机构相连；变速恒频控制器分别与转子侧IGBT模块、电源侧IGBT模块相连；转子侧IGBT与电源侧IGBT模块相连。