一种风力发电机组联合驱动偏航系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115929551A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211638607.3(22)申请日2022.12.19(71)申请人明阳智慧能源集团股份公司地址528437广东省中山市火炬开发区火炬路22号(72)发明人毛绍伦周晟标王颀卢汝翀石林森张云龙李勇锋(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师冯炳辉(51)Int.Cl.F03D7/02(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种风力发电机组联合驱动偏航系统(57)摘要本发明公开了一种风力发电机组联合驱动偏航系统，包括机座、外偏航电机、外偏航齿圈、内偏航电机、内偏航齿圈和偏航制动器；机座通过螺栓分别与外偏航电机、内偏航电机和偏航制动器连接固定；外偏航电机安装在机舱外部，并与外偏航齿圈的外齿面啮合，外偏航齿圈对机座有支承作用；内偏航电机安装在机舱内部，并与内偏航齿圈的内齿面啮合，内偏航齿圈对机座有支承作用；外偏航齿圈和内偏航齿圈通过螺栓与塔架法兰连接固定。本发明可增加偏航驱动力设计上限，有效控制塔架和机座尺寸，降低机组成本和运输困难，并且可通过增加电机分散驱动力，避免局部载荷过大。CN115929551ACN115929551A权利要求书1/1页1.一种风力发电机组联合驱动偏航系统，其特征在于：包括机座(1)、外偏航电机(2)、外偏航齿圈(3)、内偏航电机(4)、内偏航齿圈(5)和偏航制动器(6)；所述机座(1)为被驱动回转的对象，所述机座(1)提供偏航电机安装面，并通过螺栓分别与外偏航电机(2)、内偏航电机(4)和偏航制动器(6)连接固定；所述外偏航电机(2)安装在风力发电机组的机舱外部，并与外偏航齿圈(3)的外齿面啮合，所述外偏航齿圈(3)对机座(1)有支承作用；所述内偏航电机(4)安装在风力发电机组的机舱内部，并与内偏航齿圈(5)的内齿面啮合，所述内偏航齿圈(5)对机座(1)有支承作用；所述外偏航齿圈(3)和内偏航齿圈(5)通过螺栓与风力发电机组的塔架法兰(7)连接固定。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组联合驱动偏航系统，其特征在于：所述外偏航电机(2)和内偏航电机(4)的齿轮旋转方向相反，以提供相同方向的偏航扭矩。2CN115929551A说明书1/2页一种风力发电机组联合驱动偏航系统技术领域[0001]本发明涉及风力发电机组的技术领域，尤其是指一种风力发电机组联合驱动偏航系统。背景技术[0002]风力发电机组设计的过程中主要考虑以下两点：[0003]1、偏航过程中：偏航驱动产生的扭矩要大于风产生偏航扭矩；[0004]2、偏航不运动的过程中：制动器产生的阻尼要大于风产生的偏航扭矩。[0005]目前叶轮直径大型化是当今风力发电行业的趋势，经研究在结构基本不变的情况下，风力发电机组的所需偏航力矩基本与叶轮直径的3次方成正比，也就是说叶轮直径越大风力发电机组所需的偏航扭矩越大。[0006]目前国内外风力发电所用的偏航结构主要有外偏航和内偏航两种模式，不管采用哪种方式为了适配越来越大的偏航扭矩，最有效且直接的方式就是加大偏航直径，但加大偏航直径必然导致塔架直径和机座尺寸的增加。[0007]上面提到不管外偏航结构还是内偏航结构为了适应越来越大的叶轮直径，需要增加塔架直径和机座尺寸，这样做确实可以增加偏航系统的承载和驱动能力，但给机组运输和成本带来了极大的压力。[0008]随着风力发电机组的大型化推进，偏航载荷随着风力发电机组容量增大呈指数型上升。对于只采用内齿圈或外齿圈单一啮合面偏航系统，增大偏航回转半径会严重增大整机重量，但由此带来的力矩增益却很有限。并且因半径增大而设计增加的电机数量也十分有限，而单纯地增加电机单机动力则容易导致啮合结构的局部应力过大。因此传统单一啮合面的偏航系统会制约偏航驱动力的进一步提升。发明内容[0009]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种风力发电机组联合驱动偏航系统，采用内外双驱动的偏航方案，通过增加一个偏航齿圈和驱动工作面，可以有效增加可容纳的偏航电机数量，从而大大提升风力发电机组偏航驱动力的上限，进而有效控制塔架和机座尺寸，降低机组成本和运输困难。[0010]为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风力发电机组联合驱动偏航系统，包括机座、外偏航电机、外偏航齿圈、内偏航电机、内偏航齿圈和偏航制动器；所述机座为被驱动回转的对象，所述机座提供偏航电机安装面，并通过螺栓分别与外偏航电机、内偏航电机和偏航制动器连接固定；所述外偏航电机安装在风力发电机组的机舱外部，并与外偏航齿圈的外齿面啮合，所述外偏航齿圈对机座有支承作用；所述内偏航电机安装在风力发电机组的机舱内部，并与内偏航齿圈的内齿面啮合