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CN101139972B - 风力发电机电磁式变桨机构 - Google Patents

风力发电机电磁式变桨机构 Download PDF

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CN101139972B
CN101139972B CN200710109315XA CN200710109315A CN101139972B CN 101139972 B CN101139972 B CN 101139972B CN 200710109315X A CN200710109315X A CN 200710109315XA CN 200710109315 A CN200710109315 A CN 200710109315A CN 101139972 B CN101139972 B CN 101139972B
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张富全
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BAOTOU HUIQUAN RARE EARTH INDUSTRY (GROUP) Co Ltd
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BAOTOU HUIQUAN RARE EARTH INDUSTRY (GROUP) Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种风力发电机电磁式变桨机构，属于风力发电领域。特点是：通过电机绕线定子与磁钢转子组成永磁步进电机，永磁步进电机定子、转子分别与回转支撑内、外圈连接构成永磁步进电机支撑和旋转系统，回转支撑内外圈分别通过螺栓与叶片和轮毂连接构成变桨机构。本发明变桨系统内没有齿轮咬合，不可能造成齿轮的磨损和损坏，没有齿轮箱漏油和阻尼等问题，易维护。刹车采用永磁磁钢和直流电维持刹车，响应速度快，无接触摩擦和震动，并可有效解决塔影现象。

Description

风力发电机电磁式变桨机构
一、技术领域
本发明涉及一种风力发电机电磁式变桨机构，属于风力发电领域。
二、背景技术
变桨风力发电机是通过叶片拖动轮毂旋转，而要想调节轮毂的转速和输出功率必须改变叶片的攻角。一般是通过叶片0-90度的转角不断变化来改变轮毂的转速和输出功率的，现有变桨系统都是通过齿轮箱来改变角度的，由于是有接触的，齿轮的磨损和间隙直接影响着产品的质量和三只叶片的一致性，齿轮箱的润滑系统维护非常不便，并在低温、高温时润滑油的变化可能出现漏油、阻尼转矩大等问题。由于是电动机拖动齿轮旋转响应速度慢，很难解决塔影现象，塔影是指：当一只叶片转到与塔架重合时，在塔影范围内出现风的扰流，必须随时改变攻角才能使轮毂转速平稳。并且采用的刹车一般为接触式刹车，维护也非常麻烦。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种变桨机构中无磨损、三只叶片攻交一致，机构无漏油，刹车响应速度快，无接触摩擦和震动；维护方便，叶片无塔影现象产生的风力发电机电磁式变桨机构。
技术解决方案：通过电机绕线定子与磁钢转子组成永磁步进电机，永磁步进电机定子、转子分别与回转支撑内、外圈连接构成永磁步进电机支撑和旋转系统，回转支撑内外圈分别通过螺栓与叶片和轮毂连接构成变桨机构。
本发明优点是：变桨系统内没有齿轮咬合，不可能造成齿轮的磨损和损坏，没有齿轮箱漏油和阻尼等问题，易维护。刹车采用永磁磁钢和直流电维持刹车，响应速度快，无接触摩擦和震动，并可有效解决塔影现象。
四、附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明磁钢转子放大图；
图3为本发明叶轮总承主视图；
图4为本发明叶轮总承侧视图；
五、具体实施方式
实施例1
本发明由轮毂1、整流罩2、变桨延长节3、叶片4、电机绕线定子5、磁钢转子6组成，电机绕线定子5与磁钢转子6组成永磁步进电机，绕线定子5与回转支撑轴承7的内圈连接，磁钢转子6与回转支撑轴承7的外圈连接，构成永磁步进电机支撑和旋转机构，回转支撑轴承7的内圈通过螺栓与叶片4相连接，回转支撑轴承7的外圈通过螺栓与轮毂1相连接构成变桨机构。
工作原理：电机绕线定子2通1组脉冲电后，拖动永磁步进转子转1个极，并带动叶片旋转一定的角度来达到变桨的目的。如果是连续脉冲就可使叶片4旋转角度增大，每一组脉冲的叶片4旋转角度是由磁钢转子6的极数多少决定的，极数多一组脉冲下叶片偏转角度小，反之偏转角度大。同时，在达到要求叶片4偏转角度后，通过电机绕线定子5加的维持直流电流可将永磁转子锁住，使叶片4不能转动以达到固定风力发电机输出功率和转速。
实施例2
本发明由轮毂1、整流罩2、变桨延长节3、叶片4、电机绕线定子5、磁钢转子6组成，电机绕线定子5与磁钢转子6组成永磁步进电机，电机绕线定子5与磁钢转子6组成永磁步进电机，绕线定子5与回转支撑轴承7的外圈连接，磁钢转子6与回转支撑轴承7的内圈连接构成永磁步进电机支撑和旋转机构，回转支撑轴承7的外圈通过螺栓与叶片4相连接，回转支撑轴承7的内圈通过螺栓与轮毂1相连接构成变桨机构。
实施例3
本发明由轮毂1、整流罩2、变桨延长节3、叶片4、电机绕线定子5、磁钢转子6组成，电机绕线定子5与磁钢转子6组成永磁步进电机，绕线定子5与回转支撑轴承7的内圈连接，磁钢转子6与回转支撑轴承7的外圈连接，构成永磁步进电机支撑和旋转机构，回转支撑轴承7的外圈通过螺栓与叶片4相连接，回转支撑轴承7的内圈通过螺栓与轮毂1相连接构成变桨机构。
实施例4
本发明由轮毂1、整流罩2、变桨延长节3、叶片4、电机绕线定子5、磁钢转子6组成，电机绕线定子5与磁钢转子6组成永磁步进电机，电机绕线定子5与磁钢转子6组成永磁步进电机，绕线定子5与回转支撑轴承7的外圈连接，磁钢转子6与回转支撑轴承7的内圈连接构成永磁步进电机支撑和旋转机构，回转支撑轴承7的内圈通过螺栓与叶片4相连接，回转支撑轴承7的外圈通过螺栓与轮毂1相连接构成变桨机构。

Claims (1)

1.风力发电机电磁式变桨机构，由轮毂(1)、整流罩(2)、变桨延长节(3)、叶片(4)、电机绕线定子(5)、磁钢转子(6)组成，其特征在于：电机绕线定子(5)与磁钢转子(6)组成永磁步进电机，绕线定子(5)与回转支撑轴承(7)的内圈连接，磁钢转子(6)与回转支撑轴承(7)的外圈连接，回转支撑轴承(7)的内圈与叶片(4)相连接，回转支撑轴承(7)的外圈与轮毂(1)相连接。
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