[發明專利]變槳傳動設備及控制方法

有效

• 申請號: 201611151940.6
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108223267B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 申亮;劉眾
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F03D15/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 彭瓊

本發明公開一種變槳傳動設備及控制方法，涉及風力發電領域，該變槳傳動設備，包括：多個電機和多個傳動裝置；多個電機被配置為其中每個電機帶動一個傳動裝置，且多個電機的輸出扭矩相同或者輸出扭矩之差在允許范圍內；多個傳動裝置被配置為在多個電機的帶動下，帶動變槳軸承轉動。該變槳傳動設備及控制方法為解決傳動裝置的強度不足以支撐傳動裝置長期處于極限載荷和疲勞載荷狀態的問題。

技術領域

本發明涉及風力發電領域，尤其涉及一種變槳傳動設備及控制方法。

背景技術

能源是社會經濟和人類生活的主要物質基礎，是社會發展的動力。然而，作為世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然氣等不可再生的能源的儲量日趨減少，世界各個國家都在發展風力發電，風力發電作為新能源，已經形成了成熟的規模。

風力發電機組是將風能轉換成電能的設備。在風力發電過程中，風帶動風力發電機組的槳葉轉動，從而帶動風力發電機組中風力發電機轉動并產生電能。風速越大，風力發電機的轉速越快。為了保證風力發電機的轉速穩定，需要根據風速調節槳葉的槳距角，即進行變槳。

現階段中，利用單個電機輸出動力來驅動變槳軸承轉動，實現變槳功能。具體的，單個電機連接有減速器，減速器和變槳軸承分別與傳動裝置傳動連接，從而使得單個電機輸出的動力通過減速器傳遞到傳動裝置上，在通過傳動裝置帶動變槳軸承轉動，從而實現變槳功能。但是，隨著風力發電機組的發熱功率的提升，以及槳葉的長度和重量不斷增加，帶動變槳軸承所需要的載荷增大，傳動裝置的負擔加重。傳動裝置的強度不足以支撐傳動裝置長期處于極限載荷和疲勞載荷狀態，使得傳動裝置容易發生損壞，從而導致風力發電機組出現故障。

發明內容

本發明實施例提供了一種變槳傳動設備及控制方法，能夠避免傳動裝置因為強度不足導致長期處于極限載荷和疲勞載荷狀態的情況。

第一方面，本發明實施例提供了一種變槳傳動設備，用于驅動變槳軸承轉動，該變槳傳動設備包括多個電機和多個傳動裝置；多個電機被配置為其中每個電機帶動一個傳動裝置，且多個電機的輸出扭矩相同或者輸出扭矩之差在允許范圍內；多個傳動裝置被配置為在多個電機的帶動下，帶動變槳軸承轉動。

根據上述第一方面，該變槳傳動設備還包括與多個電機一一對應設置的多個驅動器，多個驅動器被配置為驅動多個電機，使得多個電機的輸出扭矩相同或者輸出扭矩之差在允許范圍內；驅動器(11)還被配置為監測對應電機的輸出扭矩和轉速。

根據上述第一方面，多個電機中的一個電機為主電機，其余的電機為從電機，主電機對應的驅動器與從電機對應的驅動器相連接，主電機對應的驅動器被配置為向從電機對應的驅動器發送控制指令，控制從電機的輸出扭矩。

根據上述第一方面，上述變槳傳動設備還包括設置在變槳軸承上的變槳速度采集裝置，變槳速度采集裝置被配置為采集變槳軸承的實際變槳速度。

根據上述第一方面，變槳速度采集裝置還被配置為將采集的實際變槳速度分別傳遞給多個驅動器；多個驅動器還被配置為根據實際變槳速度和設定的目標變槳速度的差值，控制對應的電機調整輸出扭矩。

根據上述第一方面，變槳速度采集裝置被配置為將采集的實際變槳速度傳遞給主電機對應的驅動器；主電機對應的驅動器還被配置為根據實際變槳速度和設定的目標變槳速度的差值，控制主電機調整輸出扭矩，以及向從電機對應的驅動器發送調整指令；從電機對應的驅動器還被配置為根據調整指令，控制從電機調整輸出扭矩。

根據上述第一方面，上述變槳傳動設備還包括設置在電機與對應的傳動裝置之間的離合器，離合器被配置為控制電機與對應的傳動裝置傳動連接或脫離。

根據上述第一方面，上述變槳傳動設備還包括設置在變槳軸承上的抱匣裝置，抱匣裝置被配置為根據主電機對應的驅動器發送的抱閘指令對變槳軸承進行抱閘。