一种风电场输变电设备的过载保护装置

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种风电场输变电设备的过载保护装置。

背景技术

随着我国人口的增多，能源消耗也越来越多，电能是日常生活和工业生产必不可缺的能源，人们对于电能的需求日益剧增，为了满足需求并且在不破坏环境的前提下，人们开始研究风电场，用以满足人们的能源需求；

传统的风电场输变电体积庞大，对风能的利用率低，当出现台风时，风电场输变电设备由于过速运转极易烧坏，导致无法正常工作，而目前并没有对设备进行风力过载保护，导致设备极易受损，造成经济损失的同时减少了对能源的利用，并且现有设备的散热并没有与发电机的运转速度匹配，导致设备寿命降低，因此亟需一种过载保护装置。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中不设保护设备，发电机易受损的问题，而提出的一种风电场输变电设备的过载保护装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种风电场输变电设备的过载保护装置，包括发电箱及安装在发电箱内部的发电机，所述发电机的主轴固定有转套，所述转套的内壁转动连接有转轴，所述转轴贯穿发电箱的侧壁并固定有风叶，所述转套的内壁开设有多个让位槽，每个所述让位槽的内壁均通过复位弹簧连接有卡块，所述转轴的周向侧壁固定有多个卡槽，每个卡块均与对应卡槽内壁相抵，所述转轴的侧壁设有多组差速机构，所述转套的侧壁嵌设有与多组差速机构一一对应的多个带动块，所述发电箱的侧壁设有通风机构。

在上述的风电场输变电设备的过载保护装置中，所述差速机构包括开设于转轴周向侧壁上的吸槽和斥槽，所述吸槽和斥槽的内壁分别通过吸簧和斥簧连接有吸块和斥块，所述斥槽的内壁通过扭簧转动连接有与斥块相抵的隔板。

在上述的风电场输变电设备的过载保护装置中，所述通风机构包括开设于发电箱侧壁的滑槽，所述发电箱的侧壁贯穿开设有多个与滑槽内部连通的通风孔，所述滑槽的内壁通过连接弹簧连接有滑块，所述滑块的侧壁贯穿开设有与多个通风孔一一对应的错位孔。

在上述的风电场输变电设备的过载保护装置中，所述让位槽的内壁固定有压电块，所述滑槽的内部填充有电流变液，所述滑块与滑槽的内壁密封滑动连接。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中，通过设置卡块和卡槽，使得转轴得以带动转套转动，从而使得风叶受风力转动时，转轴及转套能够随之转动，从而使得发电机转动发电，而在外部风力突增导致转速过大时，卡块将在离心力作用下脱离卡块，从而使得转轴与转套之间存在转速差，避免了过快的转速影响发电机的寿命，有效保护发电机；

2、本发明中，通过设置带动块和吸块，使得卡块脱离卡槽后，转轴在带动块及吸块的磁力吸附作用下，能够一定程度的带动转套转动，从而使得转套能够在外部风力突增时，保持高速转动而不超速转动，进而最大程度的利用风能，并且在风力减弱时，卡块将在复位弹簧作用下重新进入到卡槽内，从而保证转速的稳定与有效，最大程度的利用风能发电；

3、本发明中，在出现台灯及恶劣暴风天气时，风叶的转速将极快，此时斥块所受离心力剧增，从而推动隔板转动，使得斥块得以将磁斥力作用与转轴与转套之间，进而抵消转轴与转套之间的吸附作用力，使得转轴即便转速非常大，转套仍然保持相对较低的转速运转，从而使得发电机能够保持高效的发电而不受损伤，提高整体的使用寿命；

4、本发明中，在外部风力较大时，卡块将进入让位槽并与压电块发生挤压，由于风速不稳定，使得压电块所受离心力不断变化，导致压电块不断受压发电，进而使得滑槽内部电流变液能够有效推动滑块移动，从而使得错位槽与通风槽更多的重合，提高整体的通风效果，在设备高速运转时保证良好的散热效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种风电场输变电设备的过载保护装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种风电场输变电设备的过载保护装置另一状态下的机构示意图；

图3为图1中A方向的剖视图。

图中：1发电箱、2发电机、3转套、4转轴、5风叶、6让位槽、7复位弹簧、8卡块、9卡槽、10带动块、11吸槽、12吸簧、13吸块、14斥槽、15斥簧、16斥块、17隔板、18压电块、19滑槽、20通风孔、21连接弹簧、22滑块、23错位孔。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-3，一种风电场输变电设备的过载保护装置，包括发电箱1及安装在发电箱1内部的发电机2，发电机2的主轴固定有转套3，转套3的内壁转动连接有转轴4，转轴4贯穿发电箱1的侧壁并固定有风叶5，转套3的内壁开设有多个让位槽6，每个让位槽6的内壁均通过复位弹簧7连接有卡块8，转轴4的周向侧壁固定有多个卡槽9，每个卡块8均与对应卡槽9内壁相抵，转轴4的侧壁设有多组差速机构，转套3的侧壁嵌设有与多组差速机构一一对应的多个带动块10，发电箱1的侧壁设有通风机构。

差速机构包括开设于转轴4周向侧壁上的吸槽11和斥槽14，吸槽11和斥槽14的内壁分别通过吸簧12和斥簧15连接有吸块13和斥块16，斥槽14的内壁通过扭簧转动连接有与斥块16相抵的隔板17，带动块10、吸块13和斥块16均为永磁铁，而隔板17为磁屏蔽材料制成，具有一定的隔磁作用，带动块10与吸块13相互吸引，而与斥块16相互排斥。

通风机构包括开设于发电箱1侧壁的滑槽19，发电箱1的侧壁贯穿开设有多个与滑槽19内部连通的通风孔20，滑槽19的内壁通过连接弹簧21连接有滑块22，滑块22的侧壁贯穿开设有与多个通风孔20一一对应的错位孔23；让位槽6的内壁固定有压电块18，压电块18为压电陶瓷块，滑槽19的内部填充有电流变液，滑块22与滑槽19的内壁密封滑动连接，电流变液在压电块18的供电下固化碰撞，从而推动滑块22移动，使得通风孔20与错位孔23更多的重合，进而起到扩大通风能力的效果，起到良好的散热效果。

本发明中，在风力正常时，风叶5受风力驱动而常速转动，进而使得转轴4带动转套3转动，从而使得发电机2主轴转动完成发电，而风力增强超过发电机2的限度时，转轴4将超速转动，进而导致转套3超速转动，使得转套3上的卡块8所受离心力增大，进而导致卡块8在离心力作用下压缩复位弹簧7而脱离卡槽9，使得转轴4不再直接带动转套3一比一转动，使得转套3的转速受到限制，进而避免了发电机2的损伤；

在卡块8脱离卡槽9后，转轴4与转套3之间的唯一联系便是带动块10与吸块13之间的磁力吸附作用，无法磁力吸附作用力本身有限，因此转轴4与转套3之间将出现一定的速差，但是转套3仍以高速转动，并且在转套3速度降低后，卡块8所受的离心力减小，将会在复位弹簧7的弹力作用下重新与转轴4侧壁相抵直至进入到卡槽9中，使得转套3的速度得到恢复，因此在风力突然增大超速时，转套3能够及时分离而保证发电机2不受损，并在风速降低后快速复原而保证高效的风能利用；

在出现持续性的台风等恶劣风力天气时，风叶5的转速将远超常规速度，即便转套3不受转轴4的直接带动，其转速也将增大至危险状态，而在转轴4速度极大时，斥块16所受的离心力也将大幅提升，从而能够推动隔板17的阻碍，使得斥块16能够靠近带动块10，从而使得带动块10受到磁斥力作用，进而与相应位置的吸块13的磁吸力抵消，使得转轴4与转套3之间的相互作用力减弱，继而使得转套3与转轴4之间的速度差不断增大，使得转套3能够保持一定的极限速度运行而不会导致发电机2的损伤，能够在极端天气下利用有效的风能，实现对能源的充分利用；

并且在卡块8进入到让位槽6内部后，将与压电块18发生挤压，由于自然风力不是一个稳定的动力来源，因此转套3的转速在不断的变化，使得卡块8所受离心力不断变化，导致卡块8与压电块18之间的挤压力在不断的改变，但是挤压一直存在，这将导致压电块18持续发电，导致滑槽19内部的电流变液通电固化并膨胀，从而推动滑块22移动，使得滑块22上的错位孔23与通风孔20逐步重合，进而增大发电箱1内部整体的通风程度，使得高速运转下的发电机2能够得到有效的散热处理，而强力的风力吹动能够有效的带走发电箱1内部的灰尘，从而不会因通风影响灰尘的积累，而平常则减小通风孔20的使用口径，实现通风的同时避免灰尘进入并积累。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。