[实用新型]一种直驱型风力发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为一种直驱型风力发电装置。

背景技术

众所周知，目前流行的水平轴风力发电机组之驱动系统主要有三种方案：

第一种是双馈型风力发电机组即风轮通过多级齿轮增速箱驱动双馈异步发电机，主要结构包括风轮、转动装置、双馈异步发电机、控制系统等。双馈型风力发电机组存在碳刷和滑环，使得系统成本高、可靠性差、维护量大。

第二种是半直驱型风力发电机组即风轮通过单级行星齿轮箱驱动中速永磁同步发电机，主要结构包括风轮、转动装置、中速永磁同步发电机、控制系统等。半直驱型风力发电机组采用永磁同步发电机，可实现全功率变流，齿轮箱结构较简单，在一定程度上降低了故障率，从而降低了维护成本。

第三种是直驱型风力发电机组即风轮直接驱动永磁同步发电机，主要结构包括风轮、低速永磁同步发电机、控制系统等。直驱型风力发电机组风轮直接驱动永磁同步发电机，通过全功率变流器(AC-DC-AC)与电网连接，由于发电机转速低，通常发电机极对数较多，低转速，大扭矩，直径尺寸较大，轴向尺寸较小，呈圆环状；由于省去了齿轮箱环节，从而简化了传动链，提高了系统效率，降低了机械噪声，减小了维护量，提高了机组寿命和运行可靠性。

以上三种风力发电机的驱动系统中，第三种驱动系统结构简洁、运行可靠、维护量小、对电网冲击小。但目前的直驱型风力发电机组大多为风轮安直接安装在永磁同步发电机的前端，永磁同步发电机的后端与底座连接，也就是说风轮是通过永磁同步发电机与底座连接的，风轮的全部载荷都将通过永磁同步发电机传递到底座上，这样永磁同步发电机不仅承受电磁力、风轮的传递过来的旋转扭矩，还要承担风轮重力、气动不平衡力、惯性力等，大大增加了永磁同步发电机的制造难度和成本。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了提供一种直驱型风力发电装置以解决上述问题，使风力发电机组的永磁同步发电机只承担扭矩作用。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种直驱型风力发电装置，其特征在于：

所述风力发电装置包括风轮、塔架、回转支撑、传动轴、底座、永磁同步发电机；所述风力发电装置的风轮通过回转支撑安装在底座的前端；永磁同步发电机安装在底座的后端；所述的风轮与永磁同步发电机之间连接有传动轴。

所述的传动轴上设置有制动装置。

所述的传动轴与永磁同步发电机之间通过联轴器连接。

有益效果

采用上述技术方案的有益效果是：

1.采用本实用新型提供的直驱型风力发电装置，永磁同步发电机只承担风轮的扭矩作用，大大降低永磁同步发电机的主轴的疲劳载荷；

2.永磁同步发电机不承担额外的弯矩作用，永磁同步发电机的主轴没有径向变形，大大减小了因为径向变形导致的发电机定子与转子碰撞事故发生的概率；

3.传动轴只承受扭矩作用，大大减小了因为附加弯矩在旋转作用下所产生的交变疲劳载荷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1沿传动轴线的剖视图；

图中1.风轮，2.塔架，3.回转支撑，4.传动轴，5.底座，6.永磁同步发电机，7.联轴器，8.制动装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明；

如图1、图2所示，本实用新型提供一种直驱型风力发电装置，所述风力发电装置包括风轮1、塔架2、回转支撑3、传动轴4、底座5和永磁同步发电机6；所述风力发电装置的风轮1通过回转支撑3安装在底座5的前端，且可绕回转支撑3的轴线旋转；永磁同步发电机6安装在底座5的后端；所述的风轮1与永磁同步发电机6之间连接有传动轴4。这样就可以实现风轮1旋转所产生的扭矩通过传动轴4传递给永磁同步发电机6，风轮1的气动不平衡力、惯性力、重力作用所产生的弯矩通过回转支撑3直接传递给底座5。所述的传动轴4上设置有制动装置8。所述的传动轴4与永磁同步发电机6之间通过联轴器7连接。