專利名稱：一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置。
背景技術：
永磁直驅風力發(fā)電機是一種三葉片低轉速運行的風力發(fā)電裝置，它的額定轉速在 20r/min，工作轉速范圍2 = 20r/min，所以對風電場工作風速范圍要求在3 = 25m/s內，設計最佳額定風速12m/s，當風速大于額定風速，小于工作風速范圍上限時，可以以變槳技術措施，改變風葉的迎風角，使發(fā)電機轉速仍保持在額定轉速上下，風速大于工作風速范圍上限時，就需要采取剎車技術措施使風力發(fā)電機切出工作狀態(tài)，以免發(fā)生毀機事故。目前風力發(fā)電機的變槳技術措施和剎車技術措施都是以變槳電機和剎車電機根據風速的傳感信息， 開啟變槳電機或剎車電機，實現風葉的強制變槳。這種變槳裝置需要在風力發(fā)電機的輪轂倉內布置三個變槳電機以及電機工作所必備的供電電路，在風力發(fā)電機長時間的工作周期內，很難避免變槳電機有發(fā)生故障的可能，特別是電路部分，一旦發(fā)生故障，就會產生停機事故花費巨額維修費用，另外，變槳電機由于需要長時間穩(wěn)定安全可靠地工作，質量要求很高，價格不菲，這就相對提高了風力發(fā)電機機組的總體制造成本。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題就是為了克服上述現有技術存在的不足，提供一種不需要外電源的永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置；包括飛輪、離心錘、齒條、齒輪、傘齒輪和變槳傘齒輪，與發(fā)電機同軸的飛輪上， 圓周三等分處，分別軸向套孔活動連接離心錘，離心錘錘頭緊貼飛輪圓周外沿，軸向套孔活動連接的離心錘錘柄下端連接齒條，飛輪上同徑圓周三等分處，設置與飛輪一體的軸座，軸座內軸接齒輪，齒輪和傘齒輪同軸，齒輪與離心錘錘柄下端齒條嚙合，同軸傘齒輪與槳葉根部變槳傘齒輪嚙合，離心錘錘柄與飛輪間拉簧連接。所述的連柄離心錘錘頭內側圓弧與飛輪外側圓弧相吻合。所述的飛輪與離心錘徑向外測，發(fā)電機外殼延伸一體環(huán)狀護罩。所述的發(fā)電機外殼延伸一體環(huán)狀護罩圓周邊沿與固定在主軸2上的導流罩圓周邊沿滑動連接。本發(fā)明的一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置，使用前將槳葉設置為最大迎風角，預先調整離心錘錘柄與飛輪間拉簧的拉力，使離心錘錘柄與飛輪間拉簧的拉力等于風力發(fā)電機額定轉速時離心錘產生的離心力。風力發(fā)電機工作狀態(tài)時，當風力過大，發(fā)電機轉速大于額定轉速時，離心錘的離心力大于拉簧的拉力，離心錘錘柄在飛輪套孔約束下，沿飛輪徑向向上移動，離心錘錘柄下端的齒條與定位在飛輪軸座內軸接的齒輪嚙合，齒條拉動齒輪轉動，與齒輪同軸的傘齒輪與槳葉根部變槳傘齒輪嚙合，傘齒輪傳動變槳傘齒輪，傳動槳葉根部轉動，實現槳葉轉動減小迎風角的變槳目的，變槳后槳葉迎風角減小，風力發(fā)電機轉速減低，與發(fā)電機同軸的飛輪轉速減小，離心錘離心力減小，當拉簧的拉力大于離心錘離心力時，離心錘錘柄下端的齒條反向轉動嚙合的齒輪并傳動槳葉根部變槳傘齒輪，槳葉迎風角增大，使風力發(fā)電機的轉速穩(wěn)定在預設的額定轉速上下，達到自動變槳調整槳葉迎風角，在風速不穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機依然在預設的額定轉速下穩(wěn)定運行。本實用新型的永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置具有設計簡約，結構簡單，可以根據風力發(fā)電機工作狀態(tài)時，風場風力大小變動，自動調整風機槳葉的迎風角，從爾使風機槳葉獲得基本恒定的風能，使風機在預先設定的額定轉速上下穩(wěn)定，可靠，安全運轉。本發(fā)明的自動變槳裝置不需要變槳電機，也省略了為電機工作配置的供電系統(tǒng)，避免電機的電器故障和電路故障。降低生產制造成本和風力發(fā)電機長期運行中的維修成本。

圖1為本實用新型的單個變槳裝置結構橫剖視圖。圖2為本實用新型的單個變槳裝置結構縱剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。如圖1、圖2所示，一種三葉片永磁直驅風力發(fā)電機的單個自動變槳裝置，飛輪1固定在發(fā)電機4與機頭槳葉5之間的主軸2上，飛輪1圓周三等分處，分別設置徑向套孔，套孔孔徑與離心錘8錘柄滑動吻合，離心錘8錘柄分別套接在飛輪1的套孔內，離心錘8錘頭內側與飛輪1圓周外沿吻合，離心錘8錘柄下端固定連接齒條7，飛輪1同徑圓周三等分處分別設置軸承座，軸承座內軸接齒輪3，錘柄下端的齒條7與齒輪3嚙合，軸承座外的傘齒輪6 與齒輪3同軸，傘齒輪6與槳葉根部變槳傘齒輪9嚙合，發(fā)電機4外殼延伸一體的環(huán)狀護罩 10，罩護護罩10下的飛輪1和連柄離心錘8，固定在主軸2上的導流罩11圓周邊沿與護罩 10圓周邊沿滑動連接，離心錘8與飛輪1之間以拉簧12連接，使連柄離心錘8在拉簧的拉力作用下向心，調整設置槳葉為最大迎風角，調試發(fā)電機額定轉速時離心錘產生的離心力， 使拉簧12產生的向心拉力等于發(fā)電機額定轉速時離心錘8產生的離心力。在風力發(fā)電機的槳葉為最大迎風角，發(fā)電機的轉速大于額定轉速時，離心錘8離心力大于拉簧對離心錘的向心拉力，離心錘動作，轉動槳葉傘齒輪，減小槳葉迎風角，使發(fā)電機轉速降低，回復到額定轉速。
權利要求1.一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置；包括飛輪(1)、離心錘(8)、齒條(7)、齒輪(3)、傘齒輪(6)和變槳傘齒輪(9])，其特征在于；與發(fā)電機同軸的飛輪(1)上，圓周三等分處，分別軸向套孔活動連接離心錘(8)，離心錘錘頭緊貼飛輪圓周外沿，軸向套孔活動連接的離心錘錘柄下端連接齒條(7)，飛輪上同徑圓周三等分處，設置與飛輪一體的軸座，軸座上軸接齒輪(3)，齒輪C3)和傘齒輪(6)同軸，齒輪C3)與離心錘錘柄下端齒條(7)嚙合， 同軸傘齒輪(7)與槳葉根部變槳傘齒輪(9)嚙合，離心錘錘柄與飛輪間拉簧(1 相連。
2.如權利要求1所述的一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置；其特征在于；所述的離心錘錘頭內側弧度與飛輪外側圓弧相吻合。
3.如權利要求1所述的一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置；其特征在于；所述的飛輪與離心錘徑向外測發(fā)電機⑷外殼，延伸一體環(huán)狀護罩(10)。
4.如權利要求3所述的一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置；其特征在于；所述的發(fā)電機(4)外殼延伸一體環(huán)狀護罩(10)邊沿與固定在主軸(2)上的導流罩11邊沿滑動連接。
專利摘要一種永磁直驅風力發(fā)電機的自動變槳裝置；包括飛輪[1]、離心錘[8]、齒條[7]、齒輪[3]、傘齒輪[6]和變槳傘齒輪[9]，與發(fā)電機同軸的飛輪[1]上，圓周三等分處，分別軸向套孔活動連接離心錘[8]，離心錘錘頭緊貼飛輪[1]圓周外沿，徑向套孔活動連接的離心錘[8]錘柄下端連接齒條[7]，飛輪上同徑圓周三等分處，設置與飛輪一體的軸座，軸座上軸接同軸的齒輪[3]和傘齒輪[6]，齒輪與離心錘錘柄下端齒條嚙合，同軸傘齒輪與槳葉根部變槳傘齒輪[9]嚙合，離心錘錘柄與飛輪間拉簧[12]相連。本實用新型具有設計簡約，結構簡單，自動調整風機槳葉的迎風角，使風機槳葉獲得基本恒定的風能，發(fā)電機在預設的額定轉速下穩(wěn)定運行，可減少故障，節(jié)省制造成本。
文檔編號F03D7/04GK202023693SQ20112007612
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權日2011年3月22日
發(fā)明者徐建新, 李義梁, 柳東亞, 賈大江, 陳占雷 申請人:上海萬德風力發(fā)電股份有限公司