[实用新型]同频同步控制装置和风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于进行同频同步控制的同频同步控制装置以及包括这种同频同步控制装置的风力发电机。

背景技术

由于化石能源日趋匮乏以及对环境产生的影响日益显著，世界各国都在积极开发各种清洁能源。风能作为最重要的清洁能源之一，受到了人们越来越强烈的关注，在人类能源利用领域中所占的份额越来越大。

对风能的利用方式主要是利用风力发电机将风能转换为电能。随着大功率风力发电机的出现以及大规模风力发电场的建设，风能的利用正逐步商业化。风能商业化的一种基本途径是将风电并入市政电网中。由于风场的风是不稳定的，时有时无，忽大忽小，这样所产生的电能是无法进网的。目前，普遍采用的是一种恒速恒频并网运行方式，即风力发电机的转速不随风速的波动而变化，始终维持恒转速运转，从而输出恒定额定频率的交流电。

然而在实践中，所获得的电能质量仍然不能令人满意。例如，市政电网要求入网交流电的频率在49.8～50Hz，而目前风力发电机输出的电力频率是48～52Hz，不能很好地与电网匹配，而且存在着不能同步的问题。再者，现有风力发电机为实现恒速恒频而配备的电力电子设备结构复杂、价格昂贵，增加了风力发电机的成本以及风场运营的成本。

实用新型内容

相应地，本实用新型提供了一种同频同步控制装置，其包括：第一转动构件，所述第一转动构件能够与同步用电动机相连以选择性地在同步用电动机驱动下转动；滚筒，所述滚筒能够绕转动轴线转动，并且具有用于固定同频用电动机以使得同频用电动机选择性地提供与所述转动轴线同轴的转动输出的第一支撑件；以及第二转动构件，所述第二转动构件固定地形成于所述滚筒上，并且与所述第一转动构件相连，以在所述第一转动构件的驱动下使所述滚筒绕着所述转动轴线转动。

优选的是，所述第一支撑件被设置成其所固定的同频用电动机的输出轴能够与所述所述转动轴线重合。

优选的是，所述滚筒还具有第二支撑件，所述第二支撑件用于固定减速机，使得减速机的输入轴能够与所述第一支撑件固定的同频用电动机的输出轴连接并且使得减速机的输出轴能够与所述转动轴线重合。

本实用新型还提供了一种同频同步控制装置，其包括：同步用电动机；第一转动构件，所述第一转动构件与所述同步用电动机相连以选择性地在所述同步用电动机驱动下转动；滚筒，所述滚筒能够绕转动轴线转动；同频用电动机，所述同频用电动机固定于所述滚筒，用于选择性地提供与所述转动轴线同轴的转动输出；以及第二转动构件，所述第二转动构件固定地形成于所述滚筒上，并且与所述第一转动构件相连，以在所述第一转动构件的驱动下使所述滚筒绕着所述转动轴线转动。

优选的是，所述同频用电动机的输出轴与所述转动轴线重合。

优选的是，所述同频同步控制装置还包括减速机，所述减速机固定于所述滚筒，所述减速机具有输入轴和输出轴，所述同频用电动机具有输出轴，所述减速机的输入轴与所述同频用电动机的输出轴相连，所述减速机的输出轴与所述转动轴线重合。

在上述的任意一种同频同步控制装置中，优选的是，所述滚筒的第一轴向端部固定有第一端盖，所述第二转动构件固定地形成在所述第一端盖上。

在上述的任意一种同频同步控制装置中，优选的是，所述第一转动构件是蜗杆，所述第二转动构件是蜗轮；或者，所述第一转动构件和所述第二转动构件是相互啮合的齿轮。

本实用新型还提供了一种风力发电机，其包括：风轮，能够接收风能而转动；发电机，具有能够在来自风轮的动能下转动的输入转轴；同频同步控制装置。所述同频同步控制装置包括：同步用电动机；第一转动构件，所述第一转动构件与所述同步用电动机相连以选择性地在所述同步用电动机驱动下转动；滚筒，所述滚筒能够绕转动轴线转动；同频用电动机，所述同频用电动机固定于所述滚筒，用于经输出转轴选择性地提供与所述转动轴线同轴的转动输出；以及第二转动构件，所述第二转动构件固定地形成于所述滚筒上，并且与所述第一转动构件相连，以在所述第一转动构件的驱动下使所述滚筒绕着所述转动轴线转动。其中，所述输出转轴与所述发电机的输入转轴连接。

优选的是，所述输出转轴是所述同频用电动机的输出轴，所述输出转轴与所述转动轴线重合。

优选的是，所述风力发电机还包括减速机，所述减速机固定于所述滚筒，所述减速机的输入轴与所述同频用电动机的输出轴相连，所述减速机的输出轴与所述转动轴线重合，所述输出转轴是所述减速机的输出轴。

优选的是，所述输出转轴通过齿轮机构与所述发电机的输入转轴连接。

附图说明