[發明專利]風力發電機及風力發電機傳動系統振動控制方法

有效

• 申請號: 201710704609.0
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107642458B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 王記彩;余健;劉若竹;沈斌
• 申請（專利權）人: 嘉興南洋職業技術學院
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D80/00;F03D7/02;F16D55/22;F16D65/14;F16D66/00;F16F15/027;F16D121/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;鄭陽政

本發明涉及風力發電技術領域。一種風力發電機，包括風葉、立柱和連接在立柱上端的機艙，機艙內設有發電機和傳動系統，風葉通過傳動系統驅動發電機，傳遞系統通過液壓彈性支撐支撐在機艙內，機艙內設有用于檢測液壓彈性支撐變形位移量的位移傳感器、檢測液壓彈性支撐的壓力值的壓力傳感器、檢測機艙的溫度的溫度傳感器、調整液壓彈性支撐壓力值的輔助液壓裝置和控制系統。本發明提供了一種能夠主動改變傳動系統的支撐效果的風力發電機及風力發電機傳動系統振動控制方法，解決了現有的風力發電機載荷波動、復雜風況等引起的機組彈性支撐過早損壞的問題。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種風力發電機及風力發電機轉軸振動控制方法。

背景技術

當前，隨著風電行業的發展，大兆瓦級風電機組逐步成為市場主流機型，風力發電機是的風葉時通過傳動系統驅動發電機的，現有的傳動系統普遍采用液壓彈性支撐進行支撐和減振，而目前通用的液壓彈性支撐只是一種被動減振裝置，利用液壓彈性支撐預設的壓力提供扭轉剛度，但液壓彈性支撐壓力隨溫度波動較大，在載荷波動、復雜工況條件下，液壓彈性支撐變形量過大，減振效果差，引起彈性支撐過早損壞、聯軸器損壞，傳動系統扭振等故障，給機組帶來了嚴重的破壞，也給風電經營者帶來了巨大的損失。

發明內容

本發明提供了一種能夠主動改變傳動系統的支撐效果的風力發電機及風力發電機傳動系統振動控制方法，解決了現有的風力發電機載荷波動、復雜風況等引起的機組彈性支撐過早損壞的問題。

以上技術問題是通過下列技術方案解決的：一種風力發電機，包括風葉、立柱和通過偏航制動系統連接在立柱上端的機艙，所述機艙內設有發電機和傳動系統，所述風葉通過所述傳動系統驅動所述發電機，所述偏航制動系統包括偏航軸承、設置在偏航軸承上的偏航制動盤和若干個同偏航制動盤進行摩擦接觸而實現制動的制動器，所述傳動系統通過液壓彈性支撐支撐在所述機艙內，其特征在于，還包括位移傳感器，用于檢測液壓彈性支撐變形位移量；壓力傳感器，用于檢測所述液壓彈性支撐的壓力值P；溫度傳感器，用于檢測機艙的溫度T；輔助液壓裝置，用于調整液壓彈性支撐壓力值P，輸送端口同液壓彈性支撐的內部連通；控制系統，當液壓彈性支撐變形位移量大于或等于設定值時、使輔助液壓裝置輸出壓力P2，其中，P_T＝k×(25-T)，k為壓力隨溫度變化系數，25為常溫攝氏度，P1為液壓彈性支撐當前壓力，Δx為液壓彈性支撐變形量，Δx₀為液壓彈性支撐設計的合理的變形量。

作為優選，所述制動器包括液壓制動機構和彈簧制動機構，所述液壓制動機構包括液壓缸、一端通過第一密封圈密封連接在液壓缸內的活塞、連接在活塞另一端上的第一摩擦片和檢測活塞與液壓缸之間的泄漏的在線漏油檢測機構，所述彈簧制動機構包括第二摩擦片和驅動第二摩擦片抵接到所述偏航制動盤的軸向一側上的制動彈簧，所述第二摩擦片位于所述偏航制動盤的軸向另一側。非偏航狀態時，液壓制動機構的第一摩擦片也同制動盤抵接在一起產生摩擦力、從而協同彈簧制動機構的第二摩擦片同制動盤抵接在一起產生的摩擦力一起進行共同制動。進行偏航時，則液壓制動機構泄壓而使得第二摩擦片同轉動盤脫開、即僅通過彈簧制動機構提供偏航所需要的制動力。當液壓制動機構產生泄漏時，在線漏油檢測機構檢測到并產生反饋，發出告警信號，提示需要采取相應的預防措施，防止密封完全失效，發生故障停機，從而提高發電效率，減少維護工作量。由于在偏航狀態時液壓制動機構不進行工作，從而起到縮短液壓制動機構的使用時間起到延長使用壽命的作用。

作為優選，所述彈簧制動機構還包括安裝座、頂板、壓板和調節螺栓，所述安裝座設有安裝孔，所述第二摩擦片、底板、彈簧和壓板依次設置在所述安裝孔內，所述調節螺栓螺紋連接在所述安裝座上且同所述壓板抵接在一起。能夠對彈簧制動機構所產生的制動力進行調整。

作為優選，所述在線漏油檢測機構包括設置在所述液壓缸壁上的沿液壓缸周向延伸的環形油槽、同所述環形油槽連通的油罐和檢測到油罐內有油時產生報警的檢測機構，所述第一密封圈位于所述環形油槽遠離所述第一摩擦片的一側。提供了在線漏油檢測機構的一種具體結構。