[实用新型]变桨距系统备用电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及系统备用电源装置，特别涉及一种风力发电机组变桨距系统电源装置。

背景技术

变桨距风力发电机组可以通过变桨距系统调节风机桨叶的桨距角，优化风机的出力，改善风机的输出功率特性，并在机组出现故障等情况时，由变桨距系统实现顺桨后利用整个叶片气动刹车，使风机停机，极大的提高了风机的安全性能。对于使用电气执行机构的变桨距系统，为保证在电网失电等意外情况下，变桨距系统仍然可以安全工作，完成叶片的可靠顺桨，目前风力发电机组的变桨距系统都使用储能装置作为备用电源，在电网失电等情况下，为变桨距系统供电，使叶片到达顺桨位置，保证机组安全。现有技术中，多使用蓄电池或超级电容作为备用电源，实现在电网断电或故障时，变桨距系统的不间断供电。但是蓄电池和超级电容储能，特别是蓄电池储能存在很多不足，如：成本高、体积大、重量重、储存能量有限、工作温度范围窄等。这些不足都极大地限制了变桨距系统的安全运行范围，进而影响了整个风机的安全稳定性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、工作温度范围宽、可靠性高及免维护的变桨距系统备用电源装置。

本实用新型通过下述技术方案予以实现：

本实用新型所述的变桨距系统备用电源装置，包括：风力发电机、传动装置、发电机、变桨距系统。所述传动装置的低速端与风力发电机的转子机械连接，且保持同轴，传动装置的高速端与发电机的转子机械连接，且保持同轴，发电机的电能输出端连接变桨距系统的电源输入端。通过传送装置，发电机将风力发电机机械轴上的部分机械能转化为电能，专门作为变桨距系统的备用电源。

所述传动装置是通用的联轴器、减速器或联轴器与减速器的组合。减速器可以是齿轮减速器或蜗轮蜗杆减速器，级数可以是单级或多级。

所述传动装置由皮带和两个皮带轮组成，两个皮带轮通过皮带分别与风力发电机的转子、发电机的转子连接，且保持同轴。设计两个皮带轮的直径大小比例，可实现传动装置的不同变速比。

所述传动装置由齿形带或链条、两个齿轮组成。两个齿轮通过齿形带或链条分别与风力发电机的转子、发电机的转子连接，且保护同轴。

所述发电机的类型可以为直流发电机或交流发电机，其输出电压为10伏到990伏，功率为1千瓦到99千瓦。考虑到风力发电应用场合的特殊性，较为理想的是发电机采用永磁同步发电机。

所述发电机作为备用电源同时为一个或多个桨叶的变桨距系统进行供电。

与现有技术相比，本实用新型的变桨距系统备用电源装置不再需要蓄电池或超级电容等储能元件作为变桨距系统的备用电源，因此可以消除由于使用蓄电池和超级电容储能而带来的很多缺点；此装置能持续将风轮机轴的部分机械能转化为电能，为变桨距系统提供备用电源，直到顺桨完成后风轮机停转，从而提高了系统的安全性能；此装置可以与风力发电机一起放于静止的机舱内，并同时为一个或多个桨叶的变桨距系统供电，便于整机的结构设计。本实用新型的备用电源装置具有结构简单、成本低、体积小、重量轻、工作温度范围宽、可靠性高及免维护等多项优点。

附图说明

图1本实用新型结构图

图2传动装置为皮带传送的左视图

图3传动装置为皮带传送的主视图

1-皮带，2-皮带轮，3-皮带轮，4-风轮机轴，5-发电机的转子轴

具体实施方式

变桨距系统备用电源装置，包括风力发电机、传动装置、发电机、变桨距系统、皮带1、皮带轮2和皮带轮3组成。所述传动装置的低速端与风力发电机的转子进行同轴机械连接，传动装置的高速端与发电机的转子进行同轴机械连接，发电机的电能输出端连接变桨距系统的电源输入端。传动装置为齿轮减速器或蜗轮蜗杆减速器，也可选用联轴器或联轴器与减速器的组合。皮带轮2、皮带轮3通过皮带1分别与风力发电机的转子、发电机的转子进行同轴连接。

其工作过程为：风力发电机带动风轮机轴4转动，通过皮带1将机械能从皮带轮2传送至与皮带轮3同轴的发电机的转子轴5上，经发电机将这部分机械能转化为电能，并通过发电机电能的输出端，送至变桨距系统作为备用电源输入。发电机的类型可以为直流发电机或交流发电机，其输出电压为10伏至900伏，功率为1千瓦至90千瓦。发电机作为备用电源同时为一个或多个桨叶的变桨距系统进行供电。

当变桨距系统输入电源正常时，本电源装置作为备用电源，不为变桨距系统提供电能；当变桨距系统输入电源失电或故障时，本电源装置能够在风力发电机转动的情况下，为变桨距系统提供不间断的备用电源，直到风机桨叶达到顺桨位置，风力发电机停止转动后，变桨距系统停止工作，本电源装置停止供电。