[發明專利]風力發電機的液壓制動系統

有效

• 申請號: 201210267890.3
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102758869A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 陳成輝;蔡清森
• 申請（專利權）人: 漳州耐歐立斯科技有限責任公司
• 主分類號: F16D65/14
• 分類號: F16D65/14;F03D7/06;F16D123/00;F16D121/04;F16D121/24;F16D121/14;F16D125/02;F16D125/40
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種液壓制動系統，更具體地說是一種應用于風力發電機的液壓制動系統。

背景技術

在能源與環境問題日益突出的今天，可再生能源的開發與利用顯得尤其重要。風力發電作為新能源領域里的重要部分，對其研究與開發意義深遠。其中，風力剎車系統則是起到在惡劣情況下保護風力發電機的作用。

風力發電機再運行的過程中，其轉速會隨著外界風速的增大而增大，在風速過大時，可能會導致風力發電機產生過高的電能，使風力發電機的線圈溫度升高燒毀發電機，或者產生的電流過大損壞后級設備。

為了避免上述情況的出現，在風速過大的情況下，通常采用電磁剎車或液壓控制來制動風力發電機主軸或轉軸。采用傳統的風力發電機剎車裝置的控制系統機械件都比較復雜，故障率較高；同時，存在剎車過程不可控的問題，剎車時間太短，剎車動能太大，對風力發電機軸的沖擊很大容易造成風力發電機軸的損傷。電磁剎車不可靠，剎車同時產生大量熱量，使得發電機溫升很快，對于永磁同步發電機不適用，對于低轉速大扭力的風力發電機，傳統的電磁剎車力量已經不能滿足要求，耗電量也比較大。

發明內容

本發明是為了避免上述現有技術所存在的不足之處，有必要提供一種風力發電機的液壓制動系統，確保風力發電機安全穩定運行，該液壓制動系統的剎車裝置結構簡單，性能可靠，可實現柔性可靠剎車。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：一種風力發電機的液壓制動系統，包括一控制模塊和一用于制動和釋放制動風力發電機主軸或轉軸的執行機構，其特征在于：還包括至少一個用于驅動執行機構的第二缸體、一具有一活塞且與所述第二缸體相連通的第一缸體、一步進電機、連接在所述步進電機與所述第一缸體的活塞之間且可軸向來回運動的傳動部件，所述執行機構與所述第二缸體相連通，所述控制模塊的信號輸出端與步進電機相連接，以控制步進電機運轉，所述步進電機輸出軸與傳動部件傳動連接，以使所述第一缸體的活塞在第一缸體中進行軸向來回運動。

當風力發電機主軸或轉軸在制動的過程中，所述第一缸體的工作流體（通常指為液壓油）向所述第二缸體流動，所述執行機構執行制動動作；當風力發電機主軸或轉軸在釋放制動的過程中，所述第二缸體的工作流體向第一缸體流動，所述執行機構進行釋放制動動作。

風力發電機的液壓制動系統的控制模塊包括一電壓變送器、一頻率變送器和一PLC控制電路，所述風力發電機的三相輸出端分別接至電壓變送器、頻率變送器，所述電壓變送器、頻率變送器的輸出端分別接至PLC控制電路的輸入端，所述PLC控制電路的輸出端接至步進電機的控制端。

風力發電機的液壓制動系統還包括至少一個接近傳感器，所述接近傳感器設置在傳動部件的一旁側，所述傳動部件上還設有一個用于觸發接近傳感器產生信號的位置感應桿，所述接近傳感器的輸出端接至控制模塊的PLC控制電路輸入端。

在實施例中，所述可軸向運動的傳動部件為滾珠絲杠機構，所述滾珠絲杠機構通過套筒連接器與步進電機的轉軸相連。其中位置感應桿跟著滾珠絲杠機構中可軸向運動的部件運動可在軸向來回運動。

在實施例中，所述執行機構為鼓式制動器或盤式制動器。

其中，所述鼓式制動器包括一制動鼓、一底板、一領蹄、一從蹄、至少一個輪缸、至少一個回位彈簧和一定位銷，所述底板固定安裝在風力發電機的定子上，所述制動鼓是固定安裝在風力發電機的主軸或轉軸上。

其中，所述盤式制動器包括制動鉗、位于制動鉗上的制動盤、泵和油管，所述制動鉗固定在風力發電機的主軸或轉軸上。

所述第一缸體進一步包括一補充嘴，所述的補充嘴通過油管連接至一油箱。液壓油在使用的過程中，會隨著制動或釋放制動的執行次數的增多，而產生一定的損耗，導致第一缸體或第二缸體的液壓油不夠用時，油箱中的液壓油可以通過液壓油補充嘴流入補充。

風力發電機的液壓制動系統還包括一支撐殼體，所述步進電機安裝在支撐殼體內，所述第一缸體固定在一U型支架上，所述U型支架安裝在支撐殼體內，所述滾珠絲杠機構包括滾珠絲杠和絲杠螺母，所述絲杠螺母經一轉動控制塊固定在支撐殼體內。