[實(shí)用新型]風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201521127113.4
• 申請(qǐng)日: 2015-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN205277686U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭安旺;錢成錢;張康龍;張廣劍;付亞明;夏瑞東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華儀風(fēng)能有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 徐關(guān)壽;湯時(shí)達(dá)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境和能源問題的日益嚴(yán)峻，可再生能源的開發(fā)，尤其是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已被 越來越多的國(guó)家所重視。最初研制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都被設(shè)計(jì)成可以全槳葉變距的。但由于 一開始設(shè)計(jì)人員對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工況認(rèn)識(shí)不足，所設(shè)計(jì)的變槳距系統(tǒng)，其可靠性遠(yuǎn) 不能滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行的要求，災(zāi)難性的飛車事故不斷發(fā)生，變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組遲遲未能進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行。所以一當(dāng)失速型槳葉的起動(dòng)性能得到了改進(jìn)，人們便紛紛放 棄變距機(jī)構(gòu)而采用了定槳距風(fēng)輪，以至于后來商品化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大都是定槳距失速控 制的。

經(jīng)過10多年的實(shí)踐，設(shè)計(jì)人員對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行工況和各種受力狀態(tài)已有了 深入的了解，不再滿足于僅僅提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性，而開始追求不斷優(yōu)化的輸 出功率曲線，同時(shí)采用變槳距機(jī)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可使槳葉和整機(jī)的受力狀況大為改善， 這對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總體設(shè)計(jì)十分有利。因此，進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，變槳距控制 系統(tǒng)又重新受到了設(shè)計(jì)人員的重視。

變槳系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要零部件，其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率調(diào)節(jié)、安全保護(hù) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其運(yùn)行的可靠性和平穩(wěn)性切實(shí)的影響著整臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程，因而如 設(shè)計(jì)一種合理、可靠的變槳系統(tǒng)就成為急需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種合理的、可靠的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳系 統(tǒng)。

本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的通過以下方案實(shí)現(xiàn)：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳系統(tǒng)，其 包括主控系統(tǒng)、用于葉片固定的變槳軸承、用于固定變槳軸承的輪轂以及至少三個(gè)變槳單 元，其中，變槳單元包括伺服控制器、電機(jī)、減速器、電機(jī)編碼器、槳葉編碼器以及限位開關(guān)； 伺服控制器其通信與動(dòng)力由與主控系統(tǒng)相連的滑環(huán)來實(shí)現(xiàn)；電機(jī)編碼器與槳葉編碼器由伺 服控制器控制執(zhí)行驅(qū)動(dòng)命令；減速器的輸入端與電機(jī)相連，其輸出端與變槳軸承的內(nèi)齒嚙 合；槳葉編碼器固定于變槳軸承內(nèi)齒旁，槳葉編碼器的小齒與變槳軸承內(nèi)嚙合齒記錄變槳 角度。

其中，所述限位開關(guān)包括限位開關(guān)Ⅰ以及限位開關(guān)Ⅱ，限位開關(guān)Ⅰ限制的角度為 91°，限位開關(guān)Ⅱ限制的角度為95°。

其中，還包括蓄電池，蓄電池與電機(jī)相連為備用電源。

其中，所述的電機(jī)為直流電機(jī)。

其中，所述的伺服控制器為集成了充電單元以及PLC單元的高度集成伺服器。

其中，還包括軸控柜，軸孔柜與變槳軸承固定，伺服控制器設(shè)于軸控柜中。

其中，還包括電池柜，蓄電池設(shè)于電池柜中。

本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型由于采用了電機(jī)編碼器和槳葉編碼器，通過電機(jī)編碼進(jìn)行精確定位， 其定位精度達(dá)到了0.01°。再通過槳葉編碼器對(duì)其進(jìn)行互補(bǔ)，當(dāng)兩個(gè)編碼器角度相差超過2° 時(shí)，調(diào)槳系統(tǒng)將報(bào)相應(yīng)故障。保證了在0°~91°之間整個(gè)調(diào)槳過程中實(shí)現(xiàn)精確定位。

2、本實(shí)用新型由于采用了高度集成伺服驅(qū)動(dòng)器，其將原有充電單元、PLC單元功能 集成在伺服驅(qū)動(dòng)器中，是一款高度集成伺服控制設(shè)備。由于其高度集成，降低伺服驅(qū)動(dòng)柜安 裝空間，減少了電氣外部控制回路，從而大大減少槳葉調(diào)槳系統(tǒng)故障率。

3、本實(shí)用新型由于采用了蓄電池、直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)方式，可以確定再驅(qū)動(dòng)器故障時(shí)， 通過蓄電池直接驅(qū)動(dòng)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，減少了中間環(huán)節(jié)，提供調(diào)槳安全性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的示意圖圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的控制結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1：

參照附圖1-圖2所示，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳系統(tǒng)，包括主控系統(tǒng)、三個(gè)變槳軸承、 輪轂1、三個(gè)變槳單元、三個(gè)軸控柜2以及三個(gè)電池柜。

變槳軸承設(shè)置在輪轂1上，用于與葉片固定；變槳軸承包括內(nèi)齒圈3以及外圈4。

軸控柜2以及電池柜（圖中未畫出）均固定在輪轂上。