風力發電機組電纜的防扭纜結構及風力發電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電機技術領域，特別涉及一種風力發電機組電纜的防扭纜結構及風力發電機。
【背景技術】
[0002]風力發電機組的偏航系統又稱對風裝置，是風力發電機組機艙的一部分，其作用在于當風速矢量方向發生變化時，能快速平穩的對準風向，以便葉輪獲得最大的風能。
[0003]由于受到發電機電纜的限制，風力發電機組機艙只能在在一定的角度范圍內進行偏航對風。而且還需要設置偏航角度檢測裝置和偏航保護裝置來限制機艙旋轉，以防止機艙過度旋轉造成電纜的損壞。風力發電機組機對風向的適應性受到了很大的限制，而且成本較高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種風力發電機組電纜的防扭纜結構及風力發電機，以實現機艙無限制旋轉，并增強對風向的適應性。
[0005]為實現上述目的，本發明的示例性實施例提供一種風力發電機組電纜的防扭纜結構，所述風力發電機組電纜的防扭纜結構包括圓環形的集電導軌和集電滑塊;所述集電導軌水平設置，所述集電滑塊連接在所述集電導軌上并能夠沿所述集電導軌滑動;所述風電機組中的電纜包括設置于機艙內的機艙電纜和設置在塔筒內的塔筒電纜;所述集電導軌與所述機艙電纜，所述集電滑塊與所述塔筒電纜連接;或所述集電導軌與所述塔筒電纜連接，所述集電滑塊與所述機艙電纜連接。
[0006]可選地，所述集電導軌包括發電機集電導軌、機艙用電集電導軌和通訊集電導軌；所述發電機集電導軌、所述機艙用電集電導軌和所述通訊集電導軌在豎直方向依次排布；所述集電滑塊包括發電機集電滑塊、機艙用集電滑塊和通訊集電滑塊;所述發電機集電導軌與所述機艙電纜的或所述塔筒電纜中的發電機電纜連接，所述發電機集電滑塊與所述發電機集電導軌連接，并對應連接在所述塔筒電纜的或所述機艙電纜中的發電機電纜上;所述機艙用集電導軌與所述機艙電纜的或所述塔筒電纜中的機艙用電纜連接，所述機艙用集電滑塊與所述機艙用集電導軌連接，并對應連接在所述塔筒電纜的或所述機艙電纜中的機艙用電纜上;所述通訊集電導軌與所述機艙電纜的或所述塔筒電纜中的通訊電纜連接，所述通訊集電滑塊與所述通訊集電導軌連接，并對應連接在所述塔筒電纜的或所述機艙電纜中的通訊電纜上。
[0007]可選地，所述發電機集電滑塊、所述機艙用集電滑塊和所述通訊集電滑塊在豎直方向交錯排布。
[0008]可選地，所述發電機集電導軌的數量為三個以上，所述發電機集電滑塊的數量與所述發電機集電導軌的數量相同，并與所述發電機集電導軌一一對應;所述機艙用集電導軌的數量為三個以上，所述機艙用集電滑塊的數量與所述機艙用集電導軌的數量相同，并與機艙用集電導軌一一對應;所述通訊集電導軌的數量為一個以上，所述通訊集電滑塊的數量與所述通訊集電導軌的數量相同，并與所述通訊集電導軌一一對應。
[0009]可選地，兩個以上所述發電機集電滑塊在豎直方向交錯排布，兩個以上所述機艙用集電滑塊在豎直方向交錯排布，兩個以上所述通訊集電滑塊在豎直方向交錯排布。
[0010]可選地，所述發電機集電導軌和所述發電機集電滑塊均通過銅排連接在所述塔筒電纜的或所述機艙電纜中的發電機電纜上;所述機艙用集電導軌和所述機艙用集電滑塊均通過哈丁插頭連接在所述塔筒電纜的或所述機艙電纜中的機艙用電纜上;所述通訊集電導軌和所述通訊集電滑塊均通過光電轉換模塊連接在所述塔筒電纜的或所述機艙電纜中的通訊電纜上。
[0011]可選地，所述集電導軌包括至少兩個圓弧段，至少兩個所述圓弧段依次固定連接，構成整體圓環。
[0012]可選地，所述集電滑塊包括碳刷，所述集電滑塊通過所述碳刷連接在所述集電導軌上。
[0013]可選地，所述集電滑塊還包括碳刷支架和彈性部件;所述碳刷通過所述彈性部件連接在所述碳刷支架上，并由所述彈性部件將所述碳刷壓貼在所述集電導軌上。
[0014]本發明提出的風力發電機組電纜的防扭纜結構以及具有該結構的風力發電機，通過采用所述集電滑塊連接在所述集電導軌上并能夠沿所述集電導軌滑動，并且所述集電導軌與所述機艙電纜或所述塔筒電纜連接，所述集電滑塊對應連接在所述塔筒電纜或所述機艙電纜上連接的技術方案，能夠使所述集電滑塊和圓環形的所述集電導軌之間做360°的相對旋轉。在所述機艙電纜跟隨機艙旋轉時，所述塔筒電纜在不出現扭轉的情況下，通過所述集電滑塊和所述集電導軌的連接與所述機艙電纜導通，這樣既實現了機艙無限制旋轉，增強了對風向的適應性，同時不需要設置偏航角度檢測裝置和偏航保護裝置，避免了因偏航角度檢測裝置和偏航保護裝置所引發的故障而影響風電機組工作的現象發生，進而增強了機組運行的可靠性，并且降低了制作成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的風力發電機組電纜的防扭纜結構一實施例的俯視圖；
[0016]圖2為圖1的防扭纜結構的主視圖；
[0017]圖3為圖1中示出的I部的放大示意圖；
[0018]其中:1-集電導軌；11-發電機集電導軌；12機艙用集電導軌；13-通訊集電導軌;2-集電滑塊;21 -發電機集電滑塊;211 -銅排;22機艙用集電滑塊;221 -哈丁插頭;2 3-通訊集電滑塊;231-光電裝轉換模塊;24-碳刷;25-彈性部件。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發明的風力發電機組電纜的防扭纜結構及風力發電機進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0020]如圖1所示，一種風力發電機組電纜的防扭纜結構，風力發電機組電纜的防扭纜結構包括圓環形的集電導軌I和集電滑塊2，集電導軌I水平設置，集電滑塊2連接在集電導軌I上并能夠沿集電導軌I滑動。風電機組中的電纜(圖未示出)包括設置于機艙內的機艙電纜和設置在塔筒內的塔筒電纜，需要說明的是本實施例中的機艙電纜和塔筒電纜是斷開設置的，二者之間是通過集電導軌I和集電滑塊2連接的，具體的連接方式是，集電導軌I與機艙電纜或塔筒電纜連接，集電滑塊2對應連接在塔筒電纜或機艙電纜上。也就是說，如果集電導軌I與機艙電纜連接時，集電滑塊2與塔筒電纜連接。如果集電導軌I與塔筒電纜連接時，集電滑塊2與機艙電纜連接。這兩種方式均通過集電滑塊2和集電導軌I的連接來實現機艙電纜和塔筒電纜的連接。
[0021]在實際工作中，如果采用集電導軌I與機艙電纜連接，集電滑塊2與塔筒電纜連接的方式，在機艙偏航旋轉時，集電導軌I在機艙電纜的帶動下隨機艙一起旋轉，這時集電滑塊2通過與集電導軌I相對滑動，保持位置不變，從而使塔筒電纜也保持位置不變。如果采用集電導軌I與塔筒電纜連接，集電滑塊2與機艙電纜連接這樣的方式，在機艙偏航旋轉時，集電滑塊2在機艙電纜的帶動下隨機艙一起旋轉，這時集電導軌I通過與集電滑塊2相對滑動，保持位置不變，從而使塔筒電纜也保持位置不變。
[0022]無論采用哪一種連接方式，風電機組中的電纜的扭轉完全通過集電滑塊2和集電導軌I之間的相對滑動來實現。而機艙由于不受風電機組中的電纜的限制，可以實現360°，從而增強了對風向的適應性。同時相對于現有技術，本實施例中的風電機組不需要設置偏航角度檢測裝置和偏航保護裝置，避免了因偏航角度檢測裝置和偏航保護裝置所引發的故障而影響風電機組工作的現象發生，進而增強了機組運行的可靠性，并且降低了制作成本。
[0023]較優地，集電導軌I包括至少兩個圓弧段(圖為示出)，至少兩個圓弧段依次固定連接，構成整體圓環。相鄰的圓弧段之間可以通過螺栓連接或鍵連接等任意可以實現的固定連接方式，集電導軌I采用分段式的結構能夠給安裝工作帶來方便。
[0024]較優地，如圖3所示，集電滑塊2包括碳刷24，集電滑塊2通過碳刷24連接在集電導軌I上。這樣既能保證集電滑塊2與集電導軌I的導電性能，同時又能夠保證集電滑塊2在集電導軌I上滑動的靈活性。
[0025]更優地，集電滑塊2還包括碳刷支架(圖未示出)和彈性部件25，碳刷24通過彈性部件25連接在碳刷支架上，并由彈性部件25將碳刷24壓貼在集電導軌I上，保證了碳刷24和集電導軌I之間連接的可靠性。其中彈性部件25可以是彈簧。其中碳刷支架通過彈性部件25對碳刷24的支撐并非是本發明的發明點，而是一種現有技術，本發明只是利用了這一現有技術，并不意圖對其進行改進，因此此處不對其工作原理進行詳細描述。
[0026]由于風電機組的電纜包括發電機電纜、機艙用電纜和通訊電纜，需要說明的是，通訊電纜也可以是光纜，如圖2所示，本實施例中，集電導軌I包括發電機集電導軌11、機艙用電集電導軌12和通訊集電導軌13，發電機集電導軌11、機艙用電集電導軌12和通訊集電導軌13可以在豎直方向依次排列。集電滑塊2包括發電機集電滑塊21、機艙用集電滑塊22和通訊集電滑塊23。
[0027]具體的連接方式是，發電機集電導軌11與機艙電纜的或塔筒電纜中的發電機電纜連接，發電機集電滑塊21與發電機集電導軌11連接，并對應連接在塔筒電纜的或機艙電纜中的發電機電纜上。機艙用集電導軌12與機艙電纜的