CN102797632A

CN102797632A - 一种风力发电机组用偏航控制和制动液压系统

Info

Publication number: CN102797632A
Application number: CN2012103254886A
Authority: CN
Inventors: 杨洁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2012-11-28

Abstract

一种风力发电机组用偏航控制和制动液压系统，由油箱1,油泵4，滤油器27、29，压力开关8、24，单向节流阀9，电磁阀15、21、22、35，储能器11、25，溢流阀5、17、18，单向阀6、12、16、20，电机3，液位计28，温控开关19梭阀（36）等组合而成。其特征是：两位两通电磁阀15的机能为零位双向封闭和得电位进出口接通；压力开关24连接在储能器25的油路上；梭阀36的出油口和选择进油口与电磁阀15的进出油口并联。控制轮毂制动器的两位三通电磁阀22和控制偏航机械定位插销的两位三通电磁阀35带有手动机械定位装置。本发明在风力发电机组运行时，所有的电磁阀的电磁铁均不得电，能有效地降低本系统运行时的发热，确保主机长期正常工作。

Description

一种风力发电机组用偏航控制和制动液压系统

一、技术领域：

本发明涉及一种风力发电机组用偏航控制和制动液压系统。这种液压控制系统装置尤其适应于变桨距风力发电机组，也适应于其它类型的风力发电机组。

二、背景技术：

人类为了改变能源结构，尽快地采用清洁能源服务人类，风力发电技术正在迅速的发展。随着这一技术的发展，为了提高风力发电机组的发电效率，液压传动与控制系统在叶轮偏航的控制中得到了广泛的应用。

在现有的叶轮偏航控制中，主要是要保证在风力发电机工作时对机舱的稳定制动，和当叶轮偏航对正风向旋转时的阻尼力，确保机舱的稳定运动。为了达到这一功能，人们采用了双储能器和双压力控制回路来满足其使用要求。在目前有的这类液压系统中，要保证风机工作时的高压制动和低压阻尼来保证机舱在有一定阻尼力作用下的平稳偏航运动，设有两个电磁控制阀。这两个电磁阀不仅要机能互锁，还得在运行中有一个电磁阀的电磁铁长期得电。这样就导致了长期得电的电磁铁长期在高温下工作，极易老化和损坏。长期得电的电磁铁相当于一个长期发热元件，它在不停地加热电磁阀及其安装的集成块，并使这一微型液压动力单元整体升温和长期在高温下运行。这种状态的直接后果就是：先是集成块内部各元件上的密封件老化—--失去弹性—--破坏---内泄增加；继而系统保压时间缩短---电机油泵频繁启动---电机油泵作功再转换成热能加热液压泵站；在系统被不断加热和电机油泵不断地启动中油液的粘度降低---系统的密封性能进一步降低；加上集成块与电磁阀和各外接接头的材料差异造成的不同的热膨胀导致其密封破坏，外泄增加。使得风场维护人员经常要对其进行更换，严重地影响到了风场的发电效率。

另外，偏航机械定位插销和轮毂制动器在风机需要检修时必须处于工作状态，也会使得其控制电磁阀长时间的处于得电状态，这种工况也会进一步导致系统的加热。

三、发明内容：

本发明的目的就是要研发出一种成本接近、简单可靠的风力发电机组用偏航控制和轮毂制动液压系统。

本发明的解决方法是：本液压系统由油箱1,油泵4，滤油器27和29，压力开关8和24，单向节流阀9，电磁阀15、21、22和35，储能器11和25，溢流阀5、17和18，单向阀6、12、16和20，电机3，液位计28，温控开关19和梭阀36等组合而成。其特征是：两位两通电磁阀15的机能为零位双向封闭和得电位进出口接通；压力开关24连接在储能器25的油路上；梭阀36的出油口和其左边的进油口与电磁阀15的进油口相连，梭阀36右边的进油口与电磁阀15的出油口相连。

为了防止机组检修时电磁阀22和35长时间得电导致的系统发热，在电磁阀22和35上设置了手动锁紧装置，也可不设置。

本发明有效地消除了本液压动力泵站中任一电磁阀的长时间得电导致系统发热的难题。其配置的所有的电磁阀在风力发电机组的发电运行时间内都处于失电状态，最大限度地降低了本发明中电磁阀的发热时间，能有效地保证本发明的正常运行，确保风力发电机组的发电效率和主机的维修工作环境不被油污污染。

四、附图说明：

附图1是本发明的液压系统职能原理图。

五、具体实施方式：

本发明的具体实施方式是：在风力发电机组正常运行时，本发明的所有电磁阀均处于图示状态，它们的电磁铁均不得电，液压系统不会因为电磁铁得电导致的发热而加温；当需要偏航时，主控台发出指令，21号电磁阀得电换向，三个偏航制动缸接回油，它们在由背压溢流阀18建立的18bar背压的阻尼作用下，由偏航驱动机构驱动平稳转动到指定位置。而在此过程中，只要三个制动油缸至溢流阀18间的压力低于储能器25内的保持压力，储能器25内的压力油就会自动打开梭阀36的单向阀，向系统补充液压油，使系统的背压保持在设定的范围内。电磁阀15只有当储能器25内压力低于设定值，才会由压力开关24发出指令得电，由储能器11给补充压力油。一旦偏航运行结束，21号电磁阀失电回到零位；三个偏航制动缸接通系统压力油，梭阀36自动在压力油的作用下关闭了主油路与储能器25的通道；三个偏航制动器在系统160bar压力的作用下牢固的锁定了机舱，风力发电机组继续正常发电运行。

当发电机组需要停机检修时，35号电磁阀得电换向，由其控制的机械插销锁紧定位。在维修需要时间较长时，就可拧动35号电磁阀的手动机械定位机构，使其位置锁定后切断其电磁铁的电源，以避免电磁铁长时间得电而引起的发热。维修结束后，只要接通其电源并松开手动机械锁定机构即可。同样，当发电机组需要停机检修时，22号电磁阀得电换向，由其控制的轮毂制动器锁紧制动。在维修需要时间较长时，就可拧动22号电磁阀的手动机械定位机构，使其位置锁定后切断其电磁铁的电源，以避免电磁铁长时间得电而引起的发热。维修结束后，只要接通其电源并松开手动机械锁定机构即可恢复正常运行。

Claims

1.一种风力发电机组用偏航控制和制动液压系统，由油箱（1）,油泵（4），滤油器（27）和（29），压力开关（8）和（24），单向节流阀（9），电磁阀（15）、（21）、(22)和（35），储能器（11）和（25），溢流阀（5）、（17）和（18），单向阀（6）、（12）、（16）和（20），电机（3），液位计（28），温控开关（19）和梭阀（36）等组合而成；其特征在于：两位两通电磁阀（15）的机能为零位进出口双向封闭和得电位进出口接通，压力开关（24）连接在储能器（25）的油路上；梭阀（36）的出油口和其左边的进油口与电磁阀（15）的进油口相连，梭阀（36）右边的进油口与电磁阀（15）的出油口相连；控制轮毂制动器的两位三通电磁阀（22）和控制偏航机械定位插销的两位三通电磁阀（35）带有手动机械定位装置。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组用偏航控制和制动液压系统，其特征在于：控制轮毂制动器的两位三通电磁阀（22）和控制偏航机械定位插销的两位三通电磁阀（35）无手动机械定位装置。