基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102852726A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102852726A(43)申请公布日2013.01.02(21)申请号201210313409.X(22)申请日2012.08.29(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区朱辛庄北农路2号(72)发明人芮晓明苏睿武鑫郑辉张穆永(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人史双元(51)Int.Cl.F03D9/00(2006.01)F03D11/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图11页(54)发明名称基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统(57)摘要本发明公开了属于可再生、清洁能源的风电开发设备领域的一种基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统。该风力发电系统包括风轮、固定速比增速箱、平行轴齿轮分流传动箱、差速器变速箱和一个小功率恒转速驱动装置以及同步发电机；本发明利用差速器将风轮时变调速转速和小功率恒转速转置提供的恒定转速耦合形成转速调节系统使输出转速恒定；所述系统无需变速驱动装置和实时控制调速策略即可自动适应风轮的时变转速，将风轮时变转速转化为恒定转速输入同步发电机，从而使同步发电机运行在额定转速。大大降低了控制难度和成本，简化了系统结构和控制策略，提高了调速传动系统的效率和运行可靠性。CN1028576ACN102852726A权利要求书1/1页1.一种基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统；其特征在于，利用差速器将风轮时变调速转速和小功率恒转速转置提供的恒定转速耦合形成转速调节系统使输出转速恒定；所述基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统，包括风轮（1）、固定速比增速箱（3）、平行轴齿轮分流传动箱（30）、差速器变速箱（21）和一个小功率恒转速驱动装置（18）以及同步发电机（17）；其中，风轮（1）与固定速比增速箱的低速输入轴（2）、固定速比增速箱（3）、高速输出轴（4）、第一联轴器（5）、平行轴齿轮分流传动箱的输入轴（31）、平行轴齿轮分流传动箱（30）、平行轴齿轮分流传动箱的主输出轴（7）第二联轴器（8）、差速器变速箱的主输入轴（9）、差速器变速箱（21）、差速器变速箱输出轴（14）、第三联轴器（15）及同步发电机（17）的转动轴（16）串联连接。在差速器变速箱（21）上部，差速器变速箱的主输入轴（9）与差动轮系行星架（10）固定连接；差动轮系行星架（10）分别与第一差动轮系太阳轮（12）和第二差动轮系太阳轮（13）连接；第一差动轮系太阳轮（12）差动轮系齿圈（11）连接；差动轮系太阳轮（13）与差速器变速箱输出轴（14）固定连接；在差速器变速箱（21）下部，差动轮系行星架（10）与差速器壳体（23）连接，差速器壳体（23）内对称布置第一锥齿轮（22）和第二锥齿轮（25），各锥齿轮间通过锥齿轮轴（24）连接。2.根据权利要求1所述基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统；其特征在于，所述平行轴齿轮分流传动箱（30）的辅输出轴（28）通过第四联轴器（27）连接差速器变速箱输入轴（26），差速器变速箱输入轴（26）与差速器壳体（23）内左边的锥齿轮轴（24）连接，差速器壳体（23）内右边的锥齿轮轴（24）通过差速器变速箱辅输入轴（20）、第五联轴器（19）与小功率恒转速驱动装置（18）连接；3.根据权利要求1所述基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统；其特征在于，所述差速器壳体（23）的外齿与差动轮系齿圈（11）的外齿啮合。4.根据权利要求1所述基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统；其特征在于，所述平行轴齿轮分流传动箱（30）内以中齿轮（32）为中心，通过分流传动轴（33）对称固定上齿轮（6）和下齿轮（29）。5.根据权利要求1所述基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统；其特征在于，所述同步发电机（17）的电源线连接到输电线上。6.根据权利要求1所述基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统；其特征在于，所述差速器将平行轴齿轮分流传动箱辅输出轴（28）的时变转速与小功率恒转速驱动装置（18）的预设恒定输入转速合成为自动适应风轮转速变化的时变调速转速；该时变调速转速调节差动轮系太阳轮（13）的输出转速达到恒定；从而驱动同步发电机（17）以恒定转速工作。2CN102852726A说明书1/5页基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统技术领域[0001]本发明属于可再生、清洁能源的风电开发设备领域。特别涉及一种基于差速机构自适应调速复合传动的并网风力发电系统。具体说，该系统能够自动适应风电机组风轮的时变转速，可实现以恒定转速驱动机组的同步发电机的变速