[实用新型]风力发电组自动调速传动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动调速装置，尤其是一种用于风力发电的自动调速装置。

背景技术

目前，定桨距风力发电机组与变桨距风力发电机组相比，定桨距风力发电机组在额定风速以上运行时，由于桨叶节距角和发电机转速不能自动调节，使得发电机组性能下降，风能利用率大大降低。

当定桨距风力发电机组在额定风速以上运行时，如果通过自动调速，在允许风轮转速随风速增大而上升的同时，保持发电机转速不变，从而优化了叶尖速比，使风力发电机组在额定风速以上运行时，仍可以获得较大的风能。

发明内容

本实用新型是要解决定桨距风力发电机组自动调速的技术问题，而提供一种风力发电机组自动调速传动装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种风力发电机组自动调速传动装置，包括行星齿轮传动机构，无级变速传动机构，电动螺旋传动机构，其特点是：行星齿轮传动机构由行星架，内齿轮，行星齿轮、太阳齿轮组成；无级变速传动机构由两对锥轮，左右螺旋副，两个调节杠杆组成；电动螺旋传动机构由左右螺旋副，伺服电机组成；其中，行星齿轮同时与太阳齿轮和内齿轮啮合，太阳齿轮与连接在两个调节杠杆上的一对锥轮安装在同一传动轴上，连接在两个调节杠杆上的另外一对锥轮同轴安装在输出轴上，两对锥轮之间通过齿形带连接；左右螺旋副分别与两个调节杠杆连接，并与伺服电机相连。

行星架与风轮主轴相连接，并通过行星齿轮传动机构、一对外齿轮组成的定轴齿轮传动机构，分流风轮的功率，降低齿形带的张力载荷；输出轴一端接外齿轮，另一端接发电机。

本实用新型的有益效果是：本发明将行星齿轮传动机构，无级变速传动机构，电动螺旋传动机构的三个传动方式结合在一起，构成了适用于风力发电系统的自动调速、稳速装置，当定桨距风力发电机组在额定风速以上运行时，通过自动调速，在允许风轮转速随风速增大而上升的同时，保持发电机转速不变，从而优化了叶尖速比，使风力发电机组在额定风速以上运行时，仍可以获得较大的风能。

附图说明

图1是本实用新型的传动装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的风力发电机组自动调速传动装置，包括伺服电机15，行星齿轮传动机构，无级变速传动机构，电动螺旋传动机构。

行星齿轮传动机构由行星架3，内齿轮4，行星齿轮19、太阳齿轮20组成；无级变速传动机构由锥轮8，锥轮13，左右螺旋副14，两个调节杠杆6组成；电动螺旋传动机构由左右螺旋副14，伺服电机15组成；其中，行星齿轮19同时与太阳齿轮20和内齿轮4啮合，太阳齿轮20与分别活动连接在两个调节杠杆6上的两个锥轮8同轴安装在输入轴9上，分别活动连接在两个调节杠杆6上的两个锥轮13同轴安装在输出轴18上，锥轮8与锥轮13之间通过齿形带7传动连接；左右螺旋副14分别与两个调节杠杆6连接，并与伺服电机15相连。

行星齿轮19、太阳齿轮20和内齿轮4形成典型的行星齿轮传动机构；安装在输入轴9上的一对锥轮8、安装在输出轴18上的一对锥轮13、齿形带7、左右螺旋副14、两个调节杠杆6形成典型的无级变速传动机构；在左右螺旋副14上经联轴器16连接伺服电机15，形成电动螺旋传动机构。将上述三个传动方式结合在一起，就构成了适用于风力发电系统的自动调速、稳速装置。

桨叶1通过轮毂、主轴和联轴器2与行星架3相连。当桨叶1带动行星架3旋转时，行星架3驱动行星齿轮19做行星运动。由于行星齿轮19同时与太阳齿轮20和内齿轮4啮合，而内齿轮4与外齿轮5属于固定连接，外齿轮5与外齿轮17啮合，锥轮8与锥轮13之间通过齿形带7传动，具有固定的传动比关系，因此，当安装在输入轴9上的锥轮8和安装在输出轴18上的锥轮13的传动比(节圆直径之比)一定时，在外齿轮17与太阳齿轮20之间施加了传动比约束关系，使输出轴18通过联轴器11带动发电机12旋转。

当传动装置工作时，功率流由两路构成。一路功率经由叶轮1、行星架3、行星齿轮19、内齿轮4、外齿轮5、外齿轮17、传动轴18，一路功率经由叶轮1、行星架3、行星齿轮19、太阳齿轮20、输入轴9、锥轮8、齿形带7、锥轮13、输出轴18。功率流在输出轴18上汇合后，通过联轴器11传递到发电机12。由于该传递装置具有功率分流功能，因此，流经齿形带7的功率远低于风力发电机组的实际功率，因此，对齿形带的强度要求大大降低。