CN104405583B - 一种风力发电机偏航系统刹车控制方法 - Google Patents

一种风力发电机偏航系统刹车控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种风力发电机偏航系统刹车控制方法，当偏航系统处于对风状态时，偏航电机的励磁电源正向联接；当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接；当所述偏航电机转速为零时，切断偏航电机联接的反向励磁电源。本发明中，当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接，此时偏航电机的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相反，即偏航电机产生的电磁力矩为制动力矩，加快偏航电机减速；同时，偏航电机的电枢两端接入激磁线圈通电，产生磁场，通过磁轭吸合衔铁，衔铁再通过连接法兰对偏航轴承进行机械制动，二者相结合，缩短刹车距离，确保刹车的精确性。

Description

一种风力发电机偏航系统刹车控制方法
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种风力发电机偏航系统刹车控制方法。
背景技术
风力发电机的偏航系统也称对风装置，其作用是当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。传统的风力发电机组的偏航系统是通过偏航电机带动偏航轴承转动，为了减少偏航时的力矩，偏航电机通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮进行偏航对风，当风轮和风矢量呈垂直角度，即获得最大风能时，控制电机刹车，偏航完成。传统的偏航系统刹车系统存在以下几个问题：其一，由于机舱惯性的作用，当对风完成的时候，机舱刹车过程中会产生一个制动距离，严重影响风机偏航系统的准确性；其二，单纯依靠机械摩擦刹车，不仅齿轮极易震动，影响到风机底座的机械疲劳度，而且使刹车盘的磨损巨大，导致需要频繁的更换刹车盘，降低风机使用寿命；其三，该偏航系统要求偏航刹车长期处于机械抱死状态，加速刹车片的磨损。
发明内容
本发明提供一种风力发电机偏航系统刹车控制方法，以解决现有技术中偏航系统易产生刹车距离误差、刹车过程不稳定、风机机舱震动过大、刹车盘损耗严重等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机偏航系统刹车控制方法，当偏航系统处于对风状态时，偏航电机的励磁电源正向联接；当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接；当所述偏航电机转速为零时，切断偏航电机联接的反向励磁电源。
较佳地，所述偏航电机的励磁电源反向联接后，偏航电机的电枢两端接入激磁线圈通电，产生的磁场通过磁轭吸合衔铁，所述衔铁通过连接法兰对偏航轴承制动。
较佳地，所述偏航电机切割反向磁力线产生的电能给电磁摩擦制动器供电。
较佳地，所述偏航电机的反向励磁电源的控制回路中设有一速度传感器。
与现有技术相比，本发明提供的一种风力发电机偏航系统刹车控制方法，当偏航系统处于对风状态时，偏航电机的励磁电源正向联接；当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接；当所述偏航电机转速为零时，切断偏航电机联接的反向励磁电源。本发明中，当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接，此时偏航电机的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相反，即偏航电机产生的电磁力矩为制动力矩，加快偏航电机减速；同时，偏航电机的电枢两端接入激磁线圈通电，产生磁场，通过磁轭吸合衔铁，衔铁再通过连接法兰对偏航轴承进行机械制动，二者相结合，缩短刹车距离，确保刹车的精确性。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式的风力发电机偏航系统刹车控制方法的控制流程示意图。
具体实施方式
为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。
本发明提供的一种风力发电机偏航系统刹车控制方法，如图1所示，当偏航系统处于对风状态时，偏航电机的励磁电源正向联接，此时偏航电机通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮进行偏航对风，直至对风完成；
当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接，即在偏航电机的电源上加上与正常运行电源反向的电源，此时，偏航电机的旋转方向与偏航电机的旋转磁场的旋转方向相反，使得偏航电机产生的电磁力矩为制动力矩，从而加快偏航电机的减速；
当所述偏航电机转速为零时，切断偏航电机联接的反向励磁电源，最大限度的保证偏航系统的刹车精确性。
较佳地，所述偏航电机的励磁电源反向联接后，偏航电机的电枢两端接入激磁线圈通电，产生的磁场通过磁轭吸合衔铁，所述衔铁通过连接法兰对偏航轴承制动。较佳地，所述偏航电机切割反向磁力线产生的电能给电磁摩擦制动器供电。此时，偏航电机内的主磁场保持不变，电枢因由惯性继续转动，此时的电磁力矩为制动转矩，故使电机转速下降，直到停转。本发明将机械制动与电磁制动相结合，进一步缩短刹车距离，降低风机机舱的震动，减少刹车盘及刹车片的损耗。
较佳地，所述偏航电机的反向励磁电源的控制回路中设有一速度传感器，用于偏航电机的速度检测，当所述速度传感器检测到偏航电机的速度为0时，及时切断偏航电机的反向电源。
综上所述，本发明提供的一种风力发电机偏航系统刹车控制方法，当偏航系统处于对风状态时，偏航电机的励磁电源正向联接；当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接；当所述偏航电机转速为零时，切断偏航电机联接的反向励磁电源。本发明中，当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接，此时偏航电机的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相反，即偏航电机产生的电磁力矩为制动力矩，加快偏航电机减速；同时，偏航电机的电枢两端接入激磁线圈通电，产生磁场，通过磁轭吸合衔铁，衔铁再通过连接法兰对偏航轴承进行机械制动，二者相结合，缩短刹车距离，确保刹车的精确性。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种风力发电机偏航系统刹车控制方法，其特征在于，当偏航系统处于对风状态时，偏航电机的励磁电源正向联接；当偏航系统对风完成后，所述偏航电机的励磁电源反向联接，所述偏航电机的励磁电源反向联接后，偏航电机的电枢两端接入激磁线圈通电，产生的磁场通过磁轭吸合衔铁，所述衔铁通过连接法兰对偏航轴承制动；当所述偏航电机转速为零时，切断偏航电机联接的反向励磁电源。
2.如权利要求1所述的风力发电机偏航系统刹车控制方法，其特征在于，所述偏航电机切割反向磁力线产生的电能给电磁摩擦制动器供电。
3.如权利要求1所述的风力发电机偏航系统刹车控制方法，其特征在于，所述偏航电机的反向励磁电源的控制回路中设有一速度传感器。
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