[實用新型]一種易更換無箱式變槳控制裝置

有效

• 申請號: 201822249971.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209510520U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 孫東旭;唐江豐;吳國榮;郭曉宇;劉洲印
• 申請（專利權）人: 固安華電天仁控制設備有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

本實用新型提供了一種易更換無箱式變槳控制裝置，其包括供電和接口單元以及至少一組用于執行變槳操作的執行機構，每組執行機構包括超級電容模組、驅動電機一體機和至少一個限位開關。供電和接口單元、驅動電機一體機和超級電容模組分別被配置成單獨的模塊化部分，它們之間能進行組合裝配。供電和接口單元配置成能從外部的主控裝置接收指令和將所述指令下達給驅動電機一體機以便執行相應的變槳操作，限位開關配置成將槳葉位置到達限位開關的信號傳輸給驅動電機一體機，并用于限定槳葉到達位置。超級電容模組作為相應執行機構的后備電源，在電網電源故障或丟失時為驅動電機一體機提供能量以便把對應槳葉順到安全位置。

技術領域

本實用新型屬于兆瓦級風電機組變槳控制領域，具體涉及一種易更換無箱式變槳控制裝置。

背景技術

變槳控制裝置是兆瓦級以上風力發電機組控制和保護的重要裝置，是風機停機的主剎車系統，對整機的運行安全至關重要。隨著近十多年風電市場技術的更新和發展，風電資源開發的深入發展不斷對風電裝備制造業持續提出新的需求，變槳控制裝置正朝著一個更高集成度的方向發展。

目前風場在運行的大部分風機電動變槳控制裝置采用三柜結構或七柜結構，約有2000至 3000個部件，構成復雜，故障點多。早期部分進口的國外變槳控制裝置逐漸退出中國市場，無人維護，更換變槳控制裝置需要吊下整個輪轂進行更換，施工工作量大、費用高，工期長。

實用新型內容

針對現有技術不足，本實用新型提供一種易更換無箱式變槳控制裝置，其包括供電和接口單元、驅動電機一體機和超級電容模組，它們都配置成單獨的模塊化部分，它們之間能進行組合裝配，這樣能夠極大地減少離散器件之間的外部接線，進而減少故障點，方便快速檢修和更換。

本實用新型提供的一種易更換無箱式變槳控制裝置包括供電和接口單元以及至少一組用于執行變槳操作的執行機構，每組執行機構包括超級電容模組、驅動電機一體機和至少一個限位開關，所述供電和接口單元、所述驅動電機一體機和所述超級電容模組分別被配置成單獨的模塊化部分，它們之間能進行組合裝配。所述供電和接口單元配置成能從外部的主控裝置接收指令和將所述指令下達給所述驅動電機一體機以便執行相應的變槳操作，所述限位開關配置成將槳葉位置到達所述限位開關的信號傳輸給所述驅動電機一體機，并用于限定槳葉到達位置。所述超級電容模組作為相應執行機構的后備電源，在電網電源故障或丟失時為所述驅動電機一體機提供能量以便把對應槳葉順到安全位置。

優選地，所述供電和接口單元、所述超級電容模組和所述驅動電機一體機之間通過預制的帶有航空插頭或重載連接器的線纜進行組合連接。

優選地，所述驅動電機一體機配置有驅動器和電動機，所述驅動器集成有驅動電路和控制電路，其中所述控制電路包括至少一個DI接口和至少一個DO接口，所述電動機是永磁同步電機，其集成有電機制動器、用于記錄槳葉的相對位置和變槳速度的位置/速度傳感器以及用于檢測所述永磁同步電機的運行溫度的KTY溫度傳感器，所述控制電路的驅動信號輸出端連接到所述驅動電路的驅動信號輸入端，所述驅動電路的驅動信號輸出端連接到所述永磁同步電機的驅動信號輸入端，所述電機制動器連接到所述控制電路的制動器接口，所述位置/速度傳感器連接到所述控制電路的編碼器接口，所述KTY溫度傳感器連接到所述控制電路的溫度傳感器接口。

優選地，所述DI接口包括限位開關通道和安全鏈輸入通道，所述DO接口包括安全鏈反饋通道，所述限位開關通道、所述安全鏈輸入通道和所述安全鏈反饋通道連接到所述控制電路的安全繼電器接口。

優選地，所述供電和接口單元集成有防雷保護功能、可控AC/DC電源、為所述執行機構供電的DC/DC電源、24V系統電源和PLC控制器。

優選地，所述PLC控制器內置有陀螺儀傳感器感知輪轂轉速和輪轂位置。

優選地，所述PLC控制器配置成能通過對所述超級電容模組進行容值測量、內阻測量、多端電壓檢測以及剩余壽命預判來對所述超級電容模組進行管理。