CN103899478B - 一种风力发电机组机械式超速保护装置 - Google Patents

一种风力发电机组机械式超速保护装置 Download PDF

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Abstract

一种风力发电机组机械式超速保护装置，包括底板、离心撞块机构和行程开关，所述离心撞块机构包括离心块、偏心轴和复位弹簧；所述偏心轴固定在所述底板上，所述离心块可旋转的设置在所述偏心轴上；所述复位弹簧的一端连接在所述底板上，另一端连接在所述离心块上，并且所述复位弹簧拉紧所述离心块到所述行程开关上；所述离心块的离心力作用在所述离心块上的转矩与所述复位弹簧作用在所述离心块上的转矩方向相反。本发明可以直接监测轮毂的转速，比间接测量与轮毂相连的其他零部件的转速更可靠更灵敏；超速保护信号可以直接传递给安全链，不经过控制系统，在主控制系统出现故障的情况下，依然可以有效的保护机组。

Description

一种风力发电机组机械式超速保护装置
技术领域
本发明涉及风力发电技术与设备技术领域，尤其是涉及一种风力发电机组机械式超速保护装置。
背景技术
近年来，新能源产业风力发电受到各国政府的广泛重视，从而发展迅猛。在风力发电机组中，当风机转速超过超速保护模块设定转速至并继续上升时，即会发生严重的超速事故。风机发生严重超速会导致“飞车”事故的发生。
现有技术中，风力发电机组超速保护装置主要采用接近开关或者编码器等电子测量设备测量与轮毂相连的主轴、滑环、发电机或齿轮箱等设备的转速，然后换算出轮毂的转速，从而在叶轮超速的时候进行转速保护。
上述保护装置存在下列问题：
一、传感器信号均不是直接来自轮毂本身，而是通过测试与轮毂连接的零部件来实现的，无法真实可靠的反应轮毂本身的转速；
二、此类传感器信号输出到主控，由主控系统发出保护信号，一旦主控系统失灵，超速情况下无法对风机起到有效的保护作用。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的风力发电机组机械式超速保护装置，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种风力发电机组机械式超速保护装置，包括底板、离心撞块机构和行程开关，所述离心撞块机构包括离心块、偏心轴和复位弹簧；所述偏心轴固定在所述底板上，所述离心块可旋转的设置在所述偏心轴上；所述复位弹簧的一端连接在所述底板上，另一端连接在所述离心块上，并且所述复位弹簧拉紧所述离心块到所述行程开关上；所述离心块的离心力作用在所述离心块上的转矩与所述复位弹簧作用在所述离心块上的转矩方向相反。
还包括轴承，所述离心块通过所述轴承可旋转的设置在所述偏心轴上。
还包括至少一个配重块，所述配重块固定在所述离心块上。
所述配重块的离心力作用在所述离心块上的转矩与所述复位弹簧作用在所述离心块上的转矩方向相反。
还包括安全链，所述行程开关与所述安全链机械连接或电连接。
本发明提供一种风力发电机组机械式超速保护装置，直接监测轮毂转速，并与安全链直接连接，有效保护机组。
本发明的有益效果可以总结如下：
1，本发明可以直接监测轮毂的转速，比间接测量与轮毂相连的其他零部件的转速更可靠更灵敏。
2，本发明的超速保护信号可以直接传递给安全链，不经过控制系统，在主控制系统出现故障的情况下，依然可以有效的保护机组。
3，本发明的结构简单，成本较低，安装和维护更为方便。
4，本发明采用机械结构方式监测轮毂转速，受外界环境影响小，可靠性更高。
5，本发明可以安装在轮毂的任意位置，只要经过计算设计好配重块的重量和相对于离心块的位置即可。
6，本发明可以在轮毂中安装多个，从而更可靠的保护机组。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1-底板，2-离心块，3-配重块，4-偏心轴，5-轴承，6-复位弹簧，7-行程开关。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的一种风力发电机组机械式超速保护装置，包括底板1、离心撞块机构和行程开关7，所述离心撞块机构包括离心块2、偏心轴4和复位弹簧6；所述偏心轴4固定在所述底板1上，所述离心块2可旋转的设置在所述偏心轴4上；所述复位弹簧6的一端连接在所述底板1上，另一端连接在所述离心块2上，并且所述复位弹簧6拉紧所述离心块2到所述行程开关7上；所述离心块2的离心力作用在所述离心块2上的转矩与所述复位弹簧6作用在所述离心块2上的转矩方向相反。
在更加优选的实施例中，所述风力发电机组机械式超速保护装置还包括轴承5，所述离心块2通过所述轴承5可旋转的设置在所述偏心轴4上；还包括至少一个配重块3，所述配重块3固定在所述离心块2上，所述配重块3的离心力作用在所述离心块2上的转矩与所述复位弹簧6作用在所述离心块2上的转矩方向相反；还包括安全链，所述行程开关7与所述安全链机械连接或电连接。
离心块2和行程开关7在机组正常运行时处于连接状态，当机组超过设定值时，离心块2被甩离初始位置，与行程开关7的连接断开，行程开关7随即传递一个信号给安全链，安全链动作对机组进行相应的保护措施。
配重块3固定在离心块2上，偏心轴4固定在底板1上，偏心轴4轴承5安装在离心块2上，复位弹簧6的一端与底板1上突出的立柱连接，可绕立柱旋转，另一端与离心块2连接，离心块2在复位弹簧6的带动下可以绕离心轴旋转。
行程开关7有一个触点可与离心块2接触，内部包含一个行程电路，触点与离心块2接触和不接触的状态分别对应两路信号，一路代表传递给安全链进行超速保护，另一路则代表传递给主控系统轮毂转速在安全范围内。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种风力发电机组机械式超速保护装置，其特征在于，包括底板、离心撞块机构和行程开关，所述离心撞块机构包括离心块、偏心轴和复位弹簧；所述偏心轴固定在所述底板上，所述离心块可旋转的设置在所述偏心轴上；所述复位弹簧的一端连接在所述底板上，另一端连接在所述离心块上，并且所述复位弹簧拉紧所述离心块到所述行程开关上；所述离心块的离心力作用在所述离心块上的转矩与所述复位弹簧作用在所述离心块上的转矩方向相反；
还包括轴承，所述离心块通过所述轴承可旋转的设置在所述偏心轴上；
还包括至少一个配重块，所述配重块固定在所述离心块上；所述配重块的离心力作用在所述离心块上的转矩与所述复位弹簧作用在所述离心块上的转矩方向相反；
还包括安全链，所述行程开关与所述安全链机械连接或电连接；
所述行程开关上设置一个触点，设置所述触点与所述离心块接触时，所述行程开关通过行程电路传递给主控系统轮毂转速在安全范围内，所述触点与所述离心块不接触时，所述行程开关通过行程电路传递给安全链进行超速保护。
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