[發(fā)明專利]用于可潛水電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680028287.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN107532564B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹尼爾·圣·勞倫;托馬斯·弗蘭德;塞繆爾·布沙爾;丹尼斯·奧特斯;多納特·皮克羅恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富蘭克林帝國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): F03B15/04
• 分類號(hào): F03B15/04;F03B3/18
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

用于控制水電產(chǎn)生系統(tǒng)的操作的系統(tǒng)和方法，水電產(chǎn)生系統(tǒng)包括可操作地連接在導(dǎo)葉操作環(huán)的相對(duì)的位置以將導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)到所需位置的電氣致動(dòng)器。系統(tǒng)接收指定用于包括可操作地連接至單個(gè)流體容器并且配置為一前一后地工作以產(chǎn)生同時(shí)并且相反的軸向運(yùn)動(dòng)的液壓致動(dòng)器的液壓系統(tǒng)的單個(gè)控制信號(hào)。系統(tǒng)包括適于產(chǎn)生新控制信號(hào)的控制接口，每個(gè)新信號(hào)意圖用于不同電氣致動(dòng)器以使電氣致動(dòng)器具有在速度上相同并且在相反方向上的軸向運(yùn)動(dòng)以實(shí)質(zhì)上模擬液壓致動(dòng)器對(duì)于導(dǎo)葉操作環(huán)的精確運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)配置為引入阻尼效應(yīng)以降低在液壓系統(tǒng)中有目的地用于克服摩擦和靜態(tài)效應(yīng)的突然加速和減速。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2015年3月19日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/135327的優(yōu)先權(quán)，其申請(qǐng)文件通過引入并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開的主題大體涉及水輪機(jī)。

背景技術(shù)

用于在水電產(chǎn)生中調(diào)節(jié)水流的傳統(tǒng)渦輪機(jī)被使用油基液壓電機(jī)控制以開啟和關(guān)閉渦輪機(jī)葉片。這些液壓系統(tǒng)包括污染物，諸如在用于維持系統(tǒng)的操作所需的壓力管線、泵和容器中的液壓油。這些污染物大量存在并且在一般的大壩中可以高達(dá)30000升。

與這類電機(jī)相關(guān)聯(lián)的主要缺點(diǎn)是諸如液壓油的污染物泄漏到水中。

在正常操作期間，例如維護(hù)期間，或者在由于系統(tǒng)的老化的正常操作中(一些系統(tǒng)已經(jīng)操作超過75年)，會(huì)發(fā)生過量的漏油。在泄漏發(fā)生時(shí)，油釋放到環(huán)境中，從而污染水源。

另外，主要系統(tǒng)故障(由通過上游過濾的河流碎屑、不規(guī)律的水流或者系統(tǒng)中的機(jī)械故障)可以造成大的壓力逆流，從而淹沒整個(gè)渦輪機(jī)和渦輪機(jī)流式控制系統(tǒng)，并且從液壓系統(tǒng)中釋放顯著量的油到河流中，造成嚴(yán)重的環(huán)境損害。

因此，仍然需要環(huán)境友好并且同時(shí)可以潛水的水電產(chǎn)生系統(tǒng)以替代現(xiàn)存系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

共同發(fā)明和共同所有的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/CA2015/000253(其整體通過引用并入本文)描述了可潛水無(wú)油水電產(chǎn)生系統(tǒng)，其用電氣致動(dòng)器替代現(xiàn)存的以活塞工作的液壓致動(dòng)器，電氣致動(dòng)器通過使用螺紋/齒輪組件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)電氣致動(dòng)器并且同時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)另一個(gè)來(lái)開啟和關(guān)閉渦輪機(jī)的導(dǎo)葉操作環(huán)。

然而，在升級(jí)具有使用液壓系統(tǒng)控制的渦輪機(jī)的現(xiàn)存大壩中的控制系統(tǒng)時(shí)，存在使用發(fā)送給每個(gè)渦輪機(jī)的液壓系統(tǒng)的現(xiàn)存控制信號(hào)來(lái)控制無(wú)油系統(tǒng)的電氣致動(dòng)器的任務(wù)。這一控制信號(hào)發(fā)送自水電廠處的用于如基于電網(wǎng)負(fù)載要求、河流源水位和其他因素所需而控制每個(gè)渦輪機(jī)的中央控制系統(tǒng)。

適應(yīng)于并且使用現(xiàn)存控制信號(hào)的任務(wù)是由于若干因素，包括但不限于：

-測(cè)試：在新的可潛水無(wú)油系統(tǒng)將要測(cè)試時(shí)，現(xiàn)存的油基液壓控制系統(tǒng)被移除以由上述無(wú)油水電產(chǎn)生系統(tǒng)替代。因此，新系統(tǒng)必須與現(xiàn)存控制信號(hào)兼容，特別是，這樣的控制依賴于大壩中若干渦輪機(jī)的同時(shí)響應(yīng)，以便控制電力的產(chǎn)生。

-對(duì)于電力的恒定需求和通過河流/大壩的恒定水流：規(guī)定適用于并且使用現(xiàn)存控制系統(tǒng)的需要的另一因素在于，由于對(duì)于電力的不斷需求以及河流/大壩中的不斷水流，不可能從大壩移除所有的油基液壓控制系統(tǒng)。因此，與每個(gè)渦輪機(jī)相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)需要在大壩中的其他渦輪機(jī)正在工作的同時(shí)逐個(gè)地更換。

-其他因素：存在規(guī)定使用現(xiàn)存控制信號(hào)的許多其他因素，包括但不限于，與改變整個(gè)電力產(chǎn)生控制系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)等相關(guān)聯(lián)的成本。