[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410631021.3
• 申請(qǐng)日: 2014-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104329223A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐向宇;蔡曉峰;劉衍選;胡明清;高偉;徐健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)華創(chuàng)風(fēng)能有限公司;青島華創(chuàng)風(fēng)能有限公司;通遼華創(chuàng)風(fēng)能有限公司;寧夏華創(chuàng)風(fēng)能有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 呂敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)電行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)電變槳電機(jī)一般連接外部電源作為后備電源，但由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境惡劣，時(shí)有斷電情況發(fā)生。

目前風(fēng)力發(fā)電行業(yè)變槳系統(tǒng)主要采用電池作為備用電源，而且普遍采用荷鉛酸蓄電池，這種電池屬于酸性液體電池，在惡劣的風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行條件是不合適的，其體積重量較大，搬運(yùn)不方便，使用命短，一般只有2～3年左右，增加維護(hù)成本。并且，在惡劣的風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境下，風(fēng)機(jī)運(yùn)行存在很多未知因素，很多極端情況都有可能發(fā)生，假如外部電網(wǎng)掉電，備用電源系統(tǒng)亦失效，此時(shí)變槳系統(tǒng)內(nèi)3個(gè)槳葉電機(jī)制動(dòng)為被動(dòng)剎車，很可能因電源失效而出現(xiàn)抱死現(xiàn)象，這樣就容易出現(xiàn)飛車甚至機(jī)毀等重大事故。

?發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)。它能夠保證槳葉在斷電等突發(fā)事故中能短時(shí)間工作，使槳葉受力最小，保證槳葉的安全。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：?

本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī)主控柜、三個(gè)葉片及其葉片驅(qū)動(dòng)器、變槳電機(jī)，每一葉片驅(qū)動(dòng)器分別連接一臺(tái)變槳電機(jī)；在所述每個(gè)葉片驅(qū)動(dòng)器上均分別連接有存儲(chǔ)能源的超級(jí)電容模組。

進(jìn)一步地，所述變槳電機(jī)為管狀電機(jī)，在每一變槳電機(jī)的電機(jī)軸上還分別設(shè)置有在失電后電機(jī)單方向制動(dòng)，使葉片自動(dòng)回到順槳位置的單向剎車裝置。

進(jìn)一步地，所述單向剎車裝置包括外套、底座、限位組件、彈簧件，所述底座套裝在管狀電機(jī)軸上，所述外套的內(nèi)徑與底座的外徑相配合，底座可在外套中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，外套內(nèi)壁設(shè)有至少兩個(gè)與限位組件配合的凹槽，限位組件至少為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置，底座上設(shè)有相應(yīng)的彈簧件與限位組件接觸，限位組件在彈簧件的彈力作用下，其端部卡在凹槽內(nèi)；限位組件受外力往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，限位組件向底座中心靠攏，從凹槽中退出。

進(jìn)一步地，所述限位組件由限位塊體和固定柱連接構(gòu)成，在底座上沿圓周設(shè)置有與固定柱配合的盲孔，連接時(shí)，所述固定柱一端置于盲孔內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明將超級(jí)電容充電器應(yīng)用于風(fēng)電變槳電機(jī)備用超級(jí)電容電池充電，可以保證槳葉在斷電等突發(fā)事故中能短時(shí)間工作，使槳葉受力最小，保證槳葉的安全。如果此時(shí)外部供電及電機(jī)抱閘失效，變槳系統(tǒng)存在安全鎖保護(hù)系統(tǒng)，根據(jù)電機(jī)剎車的單向制動(dòng)原理，葉片會(huì)自動(dòng)被風(fēng)吹到順槳位置，能夠有效降低風(fēng)機(jī)在故障后對(duì)風(fēng)能的吸收。

2.本發(fā)明在變槳電機(jī)上采用單向制動(dòng)剎車系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障使葉片停留在某一工作位置時(shí)，電機(jī)剎車也同時(shí)吸合，但電機(jī)剎車為單向制動(dòng)，它會(huì)阻止葉片向工作位置移動(dòng)。當(dāng)外力足夠大時(shí)，葉片會(huì)自動(dòng)回到順槳位置，以保護(hù)風(fēng)機(jī)安全。

3.本發(fā)明變槳系統(tǒng)采用的超級(jí)電容模組是高效元件。即使電流很高，其庫(kù)侖效率（定義為放出總電荷÷用以補(bǔ)充放出電荷的充入總電荷）仍然大于99%，這意味著對(duì)超級(jí)電容充放電時(shí)電荷幾乎沒(méi)有損耗。由于該超級(jí)電容中搭配的等效串聯(lián)電阻(ESR)很低，因此往返效率也很高。以5秒速度運(yùn)行時(shí)，往返效率高于70%。以10秒速度運(yùn)行時(shí)，往返效率大于80%。如此一來(lái)，不僅能量能夠得到更有效的利用，而且熱度也不會(huì)太高，因此可能減少冷卻能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的日常負(fù)載。5秒內(nèi)放電到0.5伏，充電也以同樣的速度，直至超級(jí)電容充滿為止。?

4.本發(fā)明中的超級(jí)電容模組中由于搭配一個(gè)很低的等效串聯(lián)電阻(ESR)，因此電容能夠發(fā)送以及吸收很高的電流。低等效串聯(lián)電阻能夠使電容迅速充電，因此電容很適合產(chǎn)生制動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品和其他快速充電的情況。電容本身的特點(diǎn)允許電容以同樣的速度充放電，這是電池做不到的。如果希望迅速為儲(chǔ)電裝置充電，可以在基于單程電阻加熱的合理限制內(nèi)，以系統(tǒng)允許的速度為超級(jí)電容充電。在以電池供電的系統(tǒng)中，充電速度只能以電池接受的電量為準(zhǔn)，系統(tǒng)因此受到限制，只能低速或中速充電，而且還有可能限制充電的頻率，這在順槳時(shí)電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)中是非常重要的問(wèn)題。另外，電池自身不能限制充電速度，在某些情況下，也許需要比電池所供電能還多的能量。本發(fā)明采用的超級(jí)電容模組是把超級(jí)電容和電池結(jié)合使用，利用二者的長(zhǎng)處最佳化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。?