[实用新型]风力发电机组涡簧储能调速装置

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种适用于风力发电机组的涡簧储能调速装置，属发电技术领域。

背景技术

风能是随机性能源，具有间歇性且不能直接储存。因此，在有风期间，风力发电机组需将多余的风能转换为其他形式的能量并储存在蓄能装置中，在无风期间再将储存的能量释放出来并转换成电能，才能实现持续稳定的供电。

目前，电力系统采用的储能技术，有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能等四类。物理储能主要有飞轮储能和抽水蓄能方式；电磁储能主要有超导方式；电化学储能主要有蓄电池储能和超级电容器储能。由于抽水蓄能工程受地理位置和自然条件的严格限制，且能量损失约为25%，影响了其在更大范围使用；飞轮储能是一种机械储能方式，其原理比较简单，具有寿命长、无污染等优点，但为了减少损耗，飞轮需要运行于真空环境或磁悬浮状态，其能量密度较低，而且保证高速旋转飞轮系统的安全性所需的费用较高，因此，目前还处在研究阶段；蓄电池储能技术最大的缺点就是对环境有污染，并且初次投资较高，寿命也有限；超级电容器储能所使用的蓄能装置包括双电层电容器和电化学电容器，由于超级电容器大多采用了化学原料，不可避免地将对环境造成污染，使用不当甚至会造成电解质泄漏，而且其内阻较大，不太适宜于交流电路；超导储能是利用超导线制成的线圈，将电网供电励磁产生的磁场能量储存起来，在需要时再将其存储的能量送回电网或作它用。超导储能具有噪音低、高效率及高可靠性的优点。但是也存在很大的缺点：一是超导储能系统需要压缩器和水泵来维持液体的低温，这将使系统变得复杂，导致维修频率升高；二是成本太高。目前仍处在研究阶段。

综上所述，现有的储能方法虽然很多，但有的技术不成熟，损耗较高，有的依赖地理位置和自然条件，有的成本太高，有的对环境污染严重，限制了它们在电力系统中的推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、无污染、对环境无特殊要求且可控性好、转换效率高的风力发电机组涡簧储能调速装置。

本实用新型所述问题是由以下述技术方案实现的：

一种风力发电机组涡簧储能调速装置，由调速齿轮箱、双向离合器、涡簧储能箱和液压控制系统组成，风力发电机组的低速轴依次经调速齿轮箱和双向离合器与涡簧储能箱构成传动关系，所述液压控制系统由液压缸及其控制阀组成，所述液压缸的活塞杆控制双向离合器。

上述风力发电机组涡簧储能调速装置，所述调速齿轮箱由外壳及其内部的两个相互啮合的锥齿轮构成，第一锥齿轮固定在风力发电机组的低速轴上，第二锥齿轮通过其中轴与双向离合器连接。

上述风力发电机组涡簧储能调速装置，所述双向离合器由换向齿轮组、上摩擦片、下摩擦片和双向摩擦片组组成，所述换向齿轮组由多个依次驱动的齿轮构成，其首端齿轮与末端齿轮同轴线且旋转方向相反，首端齿轮与调速齿轮箱的第二锥齿轮同轴连接，所述上摩擦片、双向摩擦片组和下摩擦片依次排列在首端齿轮与末端齿轮之间，上摩擦片与首端齿轮同轴固接，下摩擦片与末端齿轮同轴固接，双向摩擦片组中轴穿过下摩擦片和末端齿轮中心孔后经滑动联轴器与涡簧储能箱连接，双向摩擦片组中轴还通过推杆同与之平行的液压缸的活塞杆连接。

上述风力发电机组涡簧储能调速装置，所述涡簧储能箱由箱体、涡簧和芯轴构成，所述芯轴贯穿箱体且与箱体转动连接，其一端与滑动联轴器对接，所述涡簧位于箱体内部，其两端分别与箱体和芯轴连接。

本实用新型以机械式涡簧储能箱作为蓄能装置来储存多余风能，具有结构简单、成本低、可控性好、对环境无特殊要求、转换效率高、无污染等优点，同时还可以调控风力发电机组低速轴的转速，保障发电机输入转速的稳定，宜于在电力系统中推广应用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是调速齿轮箱的结构示意图；

图3是涡簧储能箱的结构示意图；

图4是双向离合器及液压控制系统的结构示意图。

图中各标号为：1. 调速齿轮箱,2.首端齿轮,3.上摩擦片,4.双向摩擦片组,5.下摩擦片,6.末端齿轮；7.双向离合器，8.推杆，9.滑动联轴器，10.芯轴，11.涡簧储能箱，12.液压缸；13、箱体；14、涡簧；15、低速轴；16、增速齿轮箱；17、高速轴；18、发电机；19、叶轮；20、第一锥齿轮；21、第二锥齿轮；22、换向齿轮组；23、双向摩擦片组中轴；24、控制阀。

具体实施方式