[实用新型]底驱式风力发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是风力发电机组，具体涉及的是一种与市场上的风力发电机有所不同：一是本实用新型风力发电机省去了并网所用的变频装置，采用无级变速器进行转速的调控；二是本实用新型采用动力下移，发电设备在地面设置的结构，可以降低了设备成本30％～50％；三是本实用新型发电电流稳定，可直接并入国家电网，改变了原有设备发电质量差，不能直接发电并网的弊端的底驱式水平轴风力发电机组。

背景技术

在人类面临的能源、环境两大紧迫问题的今天，被人们誉为绿色、环保能源，如风能，水能以及太阳能等洁净能源的利用日益受到人们的重视。风能是地球与生俱来的资源，作为可再生的绿色能源，凭借其巨大的商业潜力和环保效益，在全球的新能源和可再生能源行业中创造了最快的增速。目前世界风能发电厂以每年32％的增速在发展。

风力发电与火电、核电、水电等其他发电方式相比有诸多优点。一台单机容量为1000kw的风机与同容量火电装机相比，每年可减排200t二氧化碳、10t二氧化硫、6t二氧化氮。自19世纪末丹麦建成全球第一个风力发电装置以来，世界风电装机容量迅猛增长，1981年为15MW，1992年已达2652MW，2003年初，全球风力发电机容量达3200MW，其总量已经相当于32座标准核电站。据1999年欧洲风能协会发表的一项国际能源研究报告称，风力发电到2020年可提供世界电力需求的10％，并在全球范围内减少100多亿吨二氧化碳废气。

虽然风力发电技术的发展相对比较成熟，但是其中也存在着很多的问题，如：价格较高，大中型风力发电机初期投资较大，回收期长；发出的电流不稳定，需要变频。在采用失速型风机时，对电网冲击太大，现在采用变桨风机，对电网的冲击减少，仍有一定的冲击。针对以上所提到的问题，目前风力发电行业还没有一种很好的实施方法。

本实用新型采用无级变速器进行调速，有效的控制了发电机的转速，使发电频率稳定；同时本实用新型通过传动系统将发电机放置在地面，这样既减轻了机舱内部的重量又大大降低了投资成本。

发明内容

本实用新型的目的是针对目前国内外市场上风力发电机价格普遍较高，并网技术路线复杂，投资较大的问题而提供一种新型的发电频率稳定、投资较小的底驱式风力发电机组。

采用的技术方案是：

底驱式风力发电机组，包括风力传动部分、机械传动部分、增速部分、调速发电部分、控制部分、机舱和塔筒；整个机舱坐落到与塔筒相连的回转轴承上，通过法兰盘与塔筒转动连接。上述风力传动部分包括叶片和轮毂；叶片通过法兰与轮毂相连，轮毂装设在机舱的前端；叶片在风力作用下进行旋转，产生动力，轮毂与后面的机械传动部分连接，将叶片产生的旋转动力传递下去；其结构特点是：

所述机械传动部分包括主轴、机械刹车装置、锥齿轮、传动轴、上、下曲轴、传动钢管、轴承座。轮毂通过法兰与主轴连接，主轴的前部通过轴承座固定在机舱底板上，主轴连接第一组齿轮箱，第一组齿轮箱安装在弹性减振器上固定在机舱底板上，主轴的末端用轴承座固定，连接在机舱底板上，轴承座前面装设有机械刹车装置；

第一组齿轮箱内装设有大锥齿轮和小锥齿轮，大锥齿轮和小锥齿轮相啮合，大锥齿轮与主轴固定连接，小锥齿轮与垂直轴固定连接，垂直轴位于塔筒内，垂直轴通过轴承与塔筒的上端转动连接；将叶片产生的旋转动力传给一组锥齿轮进行增速与变向。通过锥齿轮的变相作用，传动轴已由水平轴变成垂直轴，同时在此第一步增速后，传动轴的转速已达到30r/min。

第一组齿轮箱内装设有大锥齿轮和小锥齿轮，大锥齿轮和小锥齿轮相啮合，大锥齿轮与主轴固定连接，小锥齿轮与垂直轴固定连接，垂直轴位于塔筒内，垂直轴通过轴承与塔筒的上端转动连接；垂直轴的下端与第二组锥齿轮箱的锥形大齿轮固定连接，锥形大齿轮和锥形小齿轮相互啮合，锥形小齿轮与上曲轴的一端部固定连接，上曲轴由三个互成120°的上一号连杆颈、上二号连杆颈和上三号连杆颈顺时针排布而成；上曲轴通过连接在固定架上结构相同的三个转动轴承进行轴向固定，塔筒的下部设有一下曲轴，下曲轴的固定方式与上曲轴相同，即通过连接在固定架上与上曲轴结构相同的三个转动轴承进行轴向固定，下曲轴设有与上曲轴结构相同的下一号连杆颈、下二号连杆颈和下三号连杆颈，并分别与上曲轴的三个连杆颈的几何位置相对应；因传动轴的下端连接第二组锥齿轮箱，便再次进行变向与增速。再次变向增速后，将轮毂的扭转力矩传递到塔筒下端的下曲轴。每根传动钢管都由两个活动连接件连接，可实现传动钢管的自由弯曲。