可变速比的调速装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102654106A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102654106A(43)申请公布日2012.09.05(21)申请号201210147334.2(22)申请日2012.05.14(71)申请人沈阳华创风能有限公司地址110027辽宁省沈阳市经济技术开发区十二号路3号(72)发明人王冠一刘衍选(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人俞鲁江(51)Int.Cl.F03D11/02(2006.01)F03D7/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称可变速比的调速装置(57)摘要一种可变速比的调速装置，属于机械齿轮箱技术领域，适用于风力发电机调速的应用。包括与增速箱输出轴连接的输入轴，与发电机输入轴连接的输出轴，所述输出轴与输入轴轴心相同；太阳轮，安装于输出轴上；差动轮，带有内外齿圈，与太阳轮同轴心，安装于输入轴上；行星轮，至少为一个，均匀分布于太阳轮和差动轮之间，分别与太阳轮和差动轮啮合；电机轮，与差动电机输出轴连接，并与差动轮外齿圈啮合；外框架，与输入轴、输出轴端通过轴承连接，并分别连接电机轮外壳和发电机组增速箱；输入轴、输出轴和差动电机输出轴上均设有速度传感器，差动电机及各速度传感器分别与发电机组的控制器连接。本发明可以使输出轴转速达到发电机转速要求。CN102654ACN102654106A权利要求书1/1页1.一种可变速比的调速装置，其特征在于：包括输入轴，连接增速箱的输出轴；输出轴，连接发电机的输入轴，与输入轴轴心相同；太阳轮，安装于输出轴上；差动轮，为带有内齿和外齿的齿轮，与太阳轮同轴心，安装于输入轴上，所述差动轮分别与电机轮和行星轮啮合，且与电机轮和与行星轮之间具有不同的传动比；行星轮，至少为一个，均匀分布于太阳轮和差动轮之间，分别与太阳轮和差动轮啮合；电机轮，与差动电机输出轴连接，并与差动轮外齿圈啮合；外框架，与输入轴、输出轴端通过轴承连接，并分别连接电机轮外壳和发电机组增速箱；输入轴、输出轴和差动电机输出轴上均设有速度传感器，差动电机及各速度传感器分别与发电机组的控制器连接。2.根据权利要求1所述可变速比的调速装置，其特征在于：所述行星轮通过其转轴安装在行星轮架上，行星轮架通过轴承安装在输入轴上。3.根据权利要求1所述可变速比的调速装置，其特征在于：所述行星轮为多个时，沿圆周均布，分别通过其转轴安装在行星轮架上。4.根据权利要求1所述可变速比的调速装置，其特征在于：所述差动轮固定在差动轮架上，差动轮架通过轴承安装在输入轴端的行星轮架上。2CN102654106A说明书1/3页可变速比的调速装置技术领域[0001]本发明属于机械齿轮箱技术领域，特别是涉及一种可变速比的调速装置。背景技术[0002]风力发电机作为清洁能源在当前得到了广泛的应用，目前大型商用风力发电机主要有三种类型：双馈变速恒频风力发电机、半直驱变速恒频发电机和直接驱动变速恒频发电机。在这些应用当中，由于风速的不稳定，造成由桨叶和轮毂组成的风轮转速是不稳定的。这就使发电机输出的频率不稳定，无法直接将发电机并入电网。为解决这个问题，都采用了变流装置使发电机的频率与电网的频率解耦，实现变速的风机向电网输送恒定频率的电能。双馈发电机是定子直接连接电网，转子连接变流装置，通过向转子输送转差频率的电力，实现转子输出恒定频率的目的，在额定转速以下，转子连接的变流器从电网吸收功率，输送转差频率的电能到转子，为磁场提供电网频率的励磁电流，使定子产生电网频率的电能。在额定转速以上，转子变流装置通过向电网输送功率，产生负的转差频率的电能，保证旋转磁场的频率与电网相同，定子与转子同时向电网输送电能。半直驱及直接驱动的风力发电机应用都是采用变流装置将发电机变化频率的电能转换成直流电然后再逆变到电网来实现发电。[0003]上述提及的几种技术方案无一例外的采用了变流装置，对电网有谐波干扰及在低电压状态下的穿越能力不佳等缺点。为此，期望有调速装置能够实现将风轮变化的速度转换成恒定速度的装置，采用同步发电机直接联接电网，实现如火电或水电同样的发电机效果，其优势是：电能质量好，对电网没有高次谐波干扰；电网故障时对电网的支撑能力强，不存在低电压穿越问题；风力发电机系统可靠性高，成本低。发明内容[0004]针对上述存在的技术问题，本发明提供一种用于风力发电机的可变速比的调速装置。它采用差动技术，使输入变化的转速在电动差动装置的调节下输出恒定转速。[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可变速比的调速装置，包括输入轴，连接增速箱的输出轴；输出轴，连接发电机的输入轴，与输入轴轴心相同；太阳轮，安装于输出轴上；差动轮，为