[發明專利]一種風力發電機齒輪箱油溫數字控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202011149261.1
• 申請日: 2020-10-24
• 公開（公告）號: CN112145661A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 寇水潮;蘭昊;張宇翼;孫鋼虎;兀鵬越;楊奎;吳華;柴琦;高峰;楊沛豪;慕時榮;米珂;王小輝;趙俊博;張立松;李元釗
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F16H57/04
• 分類號: F16H57/04;G05B19/042;G01K7/16
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明一種風力發電機齒輪箱油溫數字控制裝置及方法，該裝置包括測溫模塊、數字量處理器模塊、驅動模塊、供電電源；通過測溫模塊測量風力發電機齒輪箱油溫值，并提供給數字量處理器模塊，數字量處理器模塊根據油溫測量值大小，控制驅動模塊中三路繼電器的開斷，進而控制風力發電機齒輪箱油入口處的三路電磁閥，通過風力發電機齒輪箱油是否經過冷卻器，實現了風力發電機齒輪箱油溫不超額定工作范圍的分級化數字化控制，替代高故障率的機械溫控閥，保證風力發電機安全穩定運行；避免頻繁更換溫控閥，降低風力發電廠生產成本，減小風力發電機齒輪箱油溫對風力發電機本體產生的影響，從齒輪箱油溫角度保證風力發電機可靠運行。

技術領域

本發明屬于風力發電機齒輪箱油控制技術領域，具體涉及一種風力發電機齒輪箱油溫數字控制裝置及方法。

背景技術

全球氣候正在逐步發生改變，各國紛紛面臨能源供應、經濟發展與環境之間的矛盾，為了降低、延緩一次能源對環境產生不可逆轉的影響，各國大力發展新能源，制定能源發展規劃和戰略，降低碳排放。風力發電在各種新能源中占比最大，也是新能源發電項目建設的首選。齒輪箱作為風力發電機必不可少的一部分，在高油溫的情況下運行，不僅影響齒輪壽命，潤滑不良將影響風力發電機主機壽命，還會導致風機報警逐步限制出力，如果油溫仍舊維持高位運行，不僅影響風力發電量，進一步面臨停機脫網的生產風險，是目前風力發電廠面臨的一大難題。通過前期走訪調研，目前我國風力發電機由于齒輪箱油溫高造成的限制出力現象較為普遍，造成這一現象的原因主要因為目前風力發電機均采用機械溫度控制閥，即利用熱脹冷縮原理控制齒輪箱油是否經過油冷卻系統，機械溫控閥持續工作在熱脹冷縮狀態，加之油品質的影響，造成機械溫控閥失效，造成風機停機。通過現場統計分析每個風電場機械溫控閥更換量大，價格較高，對風電場產生的直接影響和間接影響均較大；同時目前尚未見到有關風力發電機齒輪箱油溫數字控制裝置及方法應用和文獻。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種風力發電機齒輪箱油溫數字控制裝置及方法，能夠替代現有機械溫控閥，實現風力發電機齒輪箱油溫數字化控制，避免頻繁更換溫控閥，降低風力發電廠生產成本，減小風力發電機齒輪箱油溫對風力發電機本體產生的影響，從齒輪箱油溫角度保證風力發電機可靠運行。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種風力發電機齒輪箱油溫數字控制裝置，包括測溫模塊、數字量處理器模塊和驅動模塊；所述測溫模塊信號輸出端與所述數字量處理器模塊的信號輸入端相連，所述測溫模塊用于測量風力發電機齒輪箱入口油溫度，所述數字量處理器模塊輸出控制端口與所述驅動模塊輸入端口相連，所述數字量處理器模塊用于還原出所述測溫模塊測量的溫度值，據此控制所述驅動模塊的工作狀態，所述驅動模塊輸出端與風力發電機齒輪箱油入口處的電磁閥相連，所述驅動模塊用于控制電磁閥的打開與關閉，實現風力發電機齒輪箱油溫維持在額定工作范圍。

優選的，還包括供電電源，所述供電電源的輸入端與外接電源相連，所述供電電源的輸出端分別與測溫模塊、數字量處理器模塊和驅動模塊相連，所述供電電源用于為所述測溫模塊、數字量處理器模塊和驅動模塊供電，同時為電磁閥提供工作電源；所述供電電源為所述數字量處理器模塊和驅動模塊供電電壓為 DC5V，為所述電磁閥供電電壓為DC12V、DC48V、AC220V、AC380V的一種。

優選的，所述測溫模塊采用數字式溫度傳感器或模擬式溫度傳感器模塊，當采用數字式溫度傳感器時，所述測溫模塊的輸出端與所述數字量處理器模塊數字量端口相連；當采用模擬式溫度傳感器模塊，所述測溫模塊的輸出端與所述數字量處理器模塊模擬量采集端口相連；所述測溫模塊可采用DS18B20數字溫度傳感器或PT100模擬式溫度傳感器模塊。