[實用新型]一種風力發電機組數字液壓變槳系統

有效

• 申請號: 201721473958.8
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN207485602U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 石明禮;劉衛;李葳;宋昭
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本實用新型公開了一種風力發電機組數字液壓變槳系統，包括變槳油缸、數字閥組、第一兩位三通電磁換向閥、第二兩位三通電磁換向閥、單向閥、第一兩位兩通電磁開關閥，數字閥組由n≥2個數字閥依次并聯而成，每個數字閥均由一個第二兩位兩通電磁開關閥和一個節流閥串聯組成，數字閥組通過第一兩位三通電磁換向閥、第二兩位三通電磁換向閥與變槳油缸相連，第一兩位三通電磁換向閥、第二兩位三通電磁換向閥分別連接變槳油缸的進油腔和回油腔，單向閥并聯在數字閥組和第二兩位三通電磁換向閥上，第一兩位兩通電磁開關閥安裝在變槳油缸的回油路上。本實用新型的結構簡單可靠，可實現豐富的控制策略，且操作方便。

技術領域

本實用新型涉及風力發電機組變槳控制的技術領域，尤其是指一種風力發電機組數字液壓變槳系統。

背景技術

風力發電機組變槳控制系統是依靠驅動技術和動力系統改變槳距角的大小來改變葉片氣動特性的伺服系統，與發電效率、電能質量以及風力發電系統的穩定性密切相關，是風力發電技術中極為重要的環節。目前，全球商業運行的MW級風力發電機組中，根據變槳執行機構的不同主要分為電動變槳系統和液壓變槳系統。

液壓變槳系統由于其簡單可靠，單位體積功率密度高，已被廣泛應用于大兆瓦風力發電機組。傳統的液壓變槳系統主要包括液壓動力單元(含油箱、電機、液壓泵、閥塊，過濾器，冷卻系統及各類傳感器輔件等)、液壓缸、變槳比例閥、蓄能器、管路接頭等。通過控制電液比例閥實現液壓缸活塞桿的直線運動轉化為變槳軸承的圓周運動以調整槳葉角度的變化。

傳統液壓變槳系統采用的電液比例閥成本較高，對油液污染較敏感，需要配置額外的功率放大電路和閥芯位移反饋，控制系統需要配置專用的A/D和D/A轉換模塊，控制較復雜，可靠性較差。一旦其發生故障失效，機組必須停機，造成的損失巨大。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出了一種結構緊湊、簡單可靠、操作方便的風力發電機組數字液壓變槳系統。

為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為：一種風力發電機組數字液壓變槳系統，包括有變槳油缸、數字閥組、第一兩位三通電磁換向閥、第二兩位三通電磁換向閥、單向閥、第一兩位兩通電磁開關閥，其中，所述數字閥組由n≥2個數字閥依次并聯而成，每個數字閥均由一個第二兩位兩通電磁開關閥和一個節流閥串聯組成，即所述數字閥組是由n個第二兩位兩通電磁開關閥和n個節流閥組成，所述數字閥組通過第一兩位三通電磁換向閥、第二兩位三通電磁換向閥與變槳油缸相連，用于控制進入變槳油缸的流量，通過進油節流實現對變槳油缸的運動速度和位置控制，所述第一兩位三通電磁換向閥、第二兩位三通電磁換向閥分別連接變槳油缸的進油腔和回油腔，用于控制變槳油缸的運動方向，所述單向閥并聯在數字閥組和第二兩位三通電磁換向閥上，用于實現變槳油缸的差動回路，所述第一兩位兩通電磁開關閥安裝在變槳油缸的回油路上，該第一兩位兩通電磁開關閥失電常開，變槳油缸正常回油，當需要實現差動回路時，該第一兩位兩通電磁開關閥得電關閉，變槳油缸的回油通過單向閥回到進油腔。

所述數字閥組中的n個節流閥的節流口面積比為S₁:S₂:…:S_n＝2⁰:2¹:…:2^n-1，n個第二兩位兩通電磁開關閥由n位二進制信號驅動，n個節流閥綜合開口節流面積即為n個節流口面積之和。

所述數字液壓變槳系統還安裝有安全蓄能器、用于控制系統壓力的溢流閥以及用于實時監控系統壓力的壓力傳感器，同時也設置了系統壓力測壓點。

所述安全蓄能器采用手動截止閥卸荷。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

本實用新型的數字液壓變槳系統采用普通的電磁開關閥和節流閥，成本低，結構簡單，可靠性高，可實現豐富的控制策略；當其中一組或多組開關閥和節流閥失效后，系統仍能保證主要功能。

附圖說明