[發明專利]低壓變槳集成控制模塊

有效

• 申請號: 201611210401.5
• 申請日: 2016-12-24
• 公開（公告）號: CN106837690B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 許浩;徐亮;楊常偉;周柏林
• 申請（專利權）人: 大連尚能科技發展有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 畢進

本發明涉及風能發電控制設備技術領域，具體涉及一種低壓變槳集成控制模塊。主要包括3塊電路板、對變槳柜外的航空插頭、對變槳柜內的功率和信號端子、殼體及密封圈，所述的電路板以插卡的方式固定在殼體內部，對柜內的功率和信號端子焊接在電路板上，對變槳柜外的航空插頭固定在集成控制模塊的前鈑金件上，前鈑金件上帶有凹槽，凹槽內嵌密封圈，所述的電路板包括控制板、功率板和底板；運用本發明產品的低壓變槳集成控制模塊比現有低壓變槳系統的體積減少40％以上，使得變槳系統的現場安裝更簡單。一些風機的變槳改造項目可以在不吊裝風機葉片的情況下，直接用裝有該發明產品的低壓變槳去替換，節省吊裝費用20萬左右。

技術領域

本發明涉及一種低壓變槳集成控制模塊，屬于風能發電控制設備技術領域。

背景技術

風能發電的全套電控主要由主控系統，變流器和變槳系統組成。變槳系統主要功能是根據主控系統的命令調整風機槳葉的角度；當系統發生故障時，使風機槳葉收到安全位置。目前電氣變槳系統主要分為低壓變槳和常壓變槳兩種。

低壓變槳系統主要由充電機，超級電容，PLC控制模塊，模擬信號模塊，數字信號模塊，防雷模塊，多種接觸器和繼電器，多種溫度傳感器和位置傳感器，加熱器，風扇，油泵控制器，機械開關，柜外的重載端子，電氣信號線的轉接端子排等諸多電氣設備組合而成。

這些部件由不同的供應商提供，在變槳柜內部通過信號線纜連接，如果1個信號或電源要被2個以上的部件使用，還需要轉接端子排進行轉接。現有的PLC控制模塊及信號模塊是分離式的導軌安裝方式，從這些模塊出來的信號線要通過線槽連到信號轉接排，繼電器或其它部件。這些信號連接線路多且雜，走線較長，既增加了接線難度和故障風險，又使一些敏感信號容易受到干擾，有些干擾強的信號通過較長線纜增加了它的干擾能力，使整個系統的可靠性也下降。

現有低壓變槳系統的部件種類繁多，內部連線復雜，產品的生產效率低、故障率高；系統內部部件之間通過線纜連接，使變槳系統的尺寸較大，不方便在風機輪轂的狹小空間內安裝；系統部件較多，現場調試和故障分析比較麻煩；系統的成本非常高；接觸器和繼電器的壽命較低，長期工作后，觸電容易發生氧化或燒毀，使變槳系統壽命降低，故障變高；信號的浪涌和雷電保護的能力較弱。現有產品的信號都通過很長的電氣線纜連到壓敏電阻，這些很長的線纜大幅度削減了壓敏電阻對浪涌和雷電的防護效果。

發明內容

現有的低壓變槳系統主要是傳統的電氣設備的整合，本發明利用電力電子的高度集成性，解決了現有低壓變槳系統的部件繁多，內部接線復雜，線纜故障率高，尺寸較大不便安裝，現場調試復雜，故障分析麻煩，接觸器和繼電器壽命低，EMC防護能力差，系統的成本非常高等缺陷。

本發明提供一種低壓變槳集成控制模塊，技術方案如下：主要包括3塊電路板、對變槳柜外的航空插頭、對變槳柜內的功率和信號端子、殼體及密封圈，所述的電路板以插卡的方式固定在殼體內部，對柜內的功率和信號端子焊接在電路板上，對變槳柜外的航空插頭固定在低壓變槳集成控制模塊的前鈑金件上，前鈑金件上帶有凹槽，凹槽內嵌密封圈，所述的電路板包括控制板、功率板和底板；所述的控制板上設有DSP核、FPGA核、RAM芯片、FLASH、以太網芯片、解碼芯片、信號調理電路；所述的功率板上設有功率MOSFET、光電耦合器、運放器、比較器、觸發器、繼電器；所述的底板上設有貼片壓敏電阻、TVS、高頻吸收電容、板級端子、接地端子。

本發明的有益效果如下：

(1)低壓變槳集成控制模塊的內部線纜數量減少45％以上，節省了生產的人力成本和物料成本；

(2)本發明產品的體積比現有產品中各功能塊的總體積減少75％以上，安裝和維護更方便；

(3)運用本發明產品的低壓變槳集成控制模塊比現有低壓變槳系統的體積減少40％以上，使得變槳系統的現場安裝更簡單。一些風機的變槳改造項目可以在不吊裝風機葉片的情況下，直接用裝有該發明產品的低壓變槳去替換，節省大筆吊裝費用；