CN105720863B - 一种风力发电机组偏航控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明一种风力发电机组偏航控制电路，用于控制偏航电机平滑地启停，该风力发电机组偏航控制电路外接在偏航总使能端上，包括一偏航使能回路、一偏航顺逆转控制回路及一偏航主接触回路，偏航主接触回路包括一偏航顺转时间控制回路、一偏航逆转时间控制回路及一主接触器控制回路，该风力发电机组偏航控制电路进一步包括一软启动器及一偏航延时关断回路，利用软启动器在供电时能够按照预先设定的参数控制输入偏航电机的电压按照一定递增和递减规律供电及时间继电器的延时断开功能从而避免了风力发电机组偏航电机突然启动或者突然停机进而引起的风力发电机组机舱的巨大振动，进一步地影响风力发电机组的使用寿命甚至造成安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组控制领域，尤其涉及一种风力发电机组偏航控制电路。
背景技术
当风力发电机组因对风等情况产生偏航请求后，动作偏航余压电磁阀释放偏航制动器并保持一定的阻尼，然后风力发电机组机舱开始偏航动作，偏航动作完成后停止偏航余压电磁阀实现偏航制动器的制动，结束偏航。
当风力发电机组产生解缆请求后，会同时动作偏航余压电磁阀和解缆零压电磁阀无阻尼地完全释放偏航制动器，停机后机舱开始偏航解缆动作，解缆动作完成后同时停止偏航余压电磁阀和解缆零压电磁阀实现偏航制动器制动，结束解缆。
风力发电机组在启动\停止偏航的过程中，通常采用将启动偏航电机的电流直接加载在偏航电机上或者直接将加载在电机上的电流由电机正常运行时的电流降至0V，偏航电机突然动作和突然停机往往会造成整个风力发电机组的强烈振动，更有甚者会造成安全事故的发生，于此同时，偏航系统的突然启动和突然停止运行，强烈的冲击会造成偏航轴承、偏航电机、传动齿轮箱等机械部件的使用寿命大大缩小。
发明内容
本发明的目的是针对上述背景技术存在的缺陷，提供一种风力发电机组偏航控制电路。
为实现上述目的，一种风力发电机组偏航控制电路，用于控制偏航电机平滑的启机与停机，该风力发电机组偏航控制电路外接在偏航总使能端上，包括一偏航使能回路、一偏航顺逆转控制回路及一偏航主接触回路，偏航主接触回路至少包括一主接触器控制回路，偏航顺逆转控制回路包括一偏航顺时针控制回路及一偏航逆时针控制回路，风力发电机组偏航控制电路进一步包括一软启动器及一偏航延时关断回路，所述偏航延时关断回路进一步由一偏航顺时针延时关断回路及一偏航逆时针延时关断回路组成，所述偏航顺时针延时关断回路及所述偏航逆时针延时关断回路并联后连接在偏航总使能端，所述偏航顺时针延时关断回路与所述偏航逆时针延时关断回路均包括一延时关断回路开关及一时间继电器，所述时间继电器由偏航总使能端进行供电且一直处于带电准备状态，所述延时关断回路开关的关断由所述偏航使能回路有选择性地控制，所述偏航顺时针控制回路及偏航逆时针控制回路由所述时间继电器有选择性地进行通断控制。
进一步地，所述时间继电器为应至少具有延时断电功能的时间继电器。
进一步地，所述偏航使能回路进一步包括一偏航顺时针使能回路及一偏航逆时针使能回路，所述偏航顺时针使能回路进一步包括一手动偏航顺时针使能回路及一自动偏航顺时针使能回路，所述手动偏航顺时针使能回路与所述自动偏航顺时针使能回路共用一处于常闭状态的顺时针使能触点及一与所述顺时针使能触点串联的第一继电器。
进一步地，所述手动偏航顺时针使能回路进一步包括一顺时针手动开关模块，该顺时针手动开关模块一端与所述顺时针使能触点的输入端相连接，另一端与所述偏航总使能端相连接，所述自动偏航顺时针使能回路进一步包括一处于常开状态的顺时针自动开关模块，该顺时针自动开关模块一端接入所述顺时针使能触点的输入端。
进一步地，所述偏航逆时针使能回路的电气结构及电气状态与所述偏航顺时针使能回路相同，即该所述偏航逆时针使能回路包括一逆时针使能触点、一与所述逆时针使能触点串联的第二继电器、一逆时针手动开关模块及一逆时针自动开关模块，且逆时针手动开关模块一端连接在所述逆时针使能触点输入端，另一端与偏航总使能端相连接。
进一步地，所述逆时针自动开关模块的输入端及顺时针自动开关模块的输入端均通过一开关模块连接在自动偏航使能端上，逆时针自动开关模块的输出端连接在逆时针使能触点的输入端，顺时针自动开关模块的输出端连接在顺时针使能触点的输入端。
进一步地，所述第一继电器至少包括一用于开启所述软启动器顺时针使能的第一软起触点及用于启动所述偏航顺时针延时关断回路的第一延时关断回路触点，且所述第一软起触点及延时关断回路触点均为常开状态。
进一步地，所述第二继电器至少包括一开启所述软启动器逆时针使能的第二软起触点及一用于启动所述偏航逆时针延时关断回路的第二延时关断回路触点，且第二软起触点及延时关断回路触点均为常开状态。
进一步地，所述偏航顺逆转控制回路进一步包括一偏航顺时针控制回路及一偏航逆时针控制回路，所述偏航顺时针控制回路及所述偏航逆时针控制回路并联后连接在偏航总使能端。
进一步地，所述偏航顺时针控制回路进一步包括一偏航顺时针控制回路通断触点、一与所述偏航顺时针控制回路通断触点串联的且处于常闭状态的偏航顺时针控制触点，一进一步与所述偏航顺时针控制触点串联的第一接触器。
进一步地，所述偏航逆时针控制回路的电气结构与所述偏航顺时针控制回路电气状态相同，即所述偏航逆时针控制回路包括一偏航逆时针控制回路通断触点、一与所述偏航逆时针控制回路通断触点串联的且处于常闭状态的偏航逆时针控制触点、一进一步与所述偏航逆时针控制触点串联的第二接触器。
进一步地，所述第一接触器至少包括三常开触点及两常闭触点，其中，三常开触点用于控制所述偏航电机按顺时针偏航方向进行启停，其中一常闭触点为设置在所述偏航逆时针使能回路上的所述偏航逆时针使能触点，另一常闭触点为设置在所述偏航逆时针控制回路上的所述偏航逆时针控制触点。
进一步地，所述第二接触器至少包括三常开触点及两常闭触点，其中，三常开触点用于控制所述偏航电机按逆时针偏航方向进行启停，其中一常闭触点为设置在所述偏航顺时针使能回路上的所述顺时针使能触点，另一常闭触点为设置在所述偏航顺时针控制回路上的所述偏航顺时针控制触点。
进一步地，偏航逆时针使能触点及偏航逆时针控制触点共同组成偏航逆时针安全控制开关模块，风力发电机组在进行顺时针偏航动作时，所述偏航逆时针使能触点及所述偏航逆时针控制触点被断开；偏航顺时针使能触点及所述偏航顺时针控制触点共同组成偏航顺时针安全控制开关模块；风力发电机组在进行逆时针偏航动作时，所述偏航顺时针使能触点及所述偏航顺时针控制触点被断开。
进一步地，所述主接触器控制回路并联后连接于偏航总使能端，所述主接触器控制回路为一至少包括三个处于常开状态的触点的第三继电器，该所述第三继电器用于接通偏航电机的供电回路。
进一步地，所述偏航顺时针控制回路通断触点由偏航顺时针关断回路的时间继电器的一处于常开的触点实现通断控制，所述偏航逆时针控制回路通断触点由偏航逆时针关断回路的时间继电器的一处于常开的触点实现通断控制。
综上所述，本发明提供的一种风力发电机组偏航控制电路利用软启动器在供电时能够按照预先设定的参数控制输入偏航电机的电压按照一定递增和递减规律供电及时间继电器的延时断开功能，偏航电机突然启动或者突然停机进而引起的风力发电机组机舱的巨大振动而影响风力发电机组的使用寿命甚至造成安全隐患，具体地，因突然将偏航电机上的电压加载到额定电压或者突然将偏航电机上的电压降至0V而造成偏航电机突然启动或突然停机不可避免的会引起的风力发电机组机舱的巨大振动，进一步地影响风力发电机组的使用寿命甚至造成安全隐患。
附图说明
图1为本发明一种风力发电机组偏航电路示意图，该示意图尤其示意出偏航电路处于未动作状态时各器件的状态。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及效果，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，一种风力发电机组偏航控制电路，用于控制偏航电机平滑的启机与停机，该风力发电机组偏航控制电路外接在偏航总使能端上，包括一偏航使能回路、一偏航顺逆转控制回路及一偏航主接触回路，偏航主接触回路至少包括一主接触器控制回路，偏航顺逆转控制回路包括一偏航顺时针控制回路及一偏航逆时针控制回路。
风力发电机组偏航控制电路进一步包括一软启动器及一偏航延时关断回路，所述偏航延时关断回路进一步由一偏航顺时针延时关断回路及一偏航逆时针延时关断回路组成，所述偏航顺时针延时关断回路及所述偏航逆时针延时关断回路并联后连接在偏航总使能端的后端，所述偏航顺时针延时关断回路与所述偏航逆时针延时关断回路均包括一延时关断回路开关及一时间继电器，所述时间继电器由偏航总使能端进行供电且一直处于带电准备状态，所述延时关断回路开关的关断由所述偏航使能回路有选择性地控制，所述偏航顺时针控制回路及偏航逆时针控制回路由所述时间继电器有选择性地进行通断控制。
所述时间继电器为应至少具有延时断电功能的时间继电器。
所述偏航使能回路进一步包括一偏航顺时针使能回路及一偏航逆时针使能回路，所述偏航顺时针使能回路进一步包括一手动偏航顺时针使能回路及一自动偏航顺时针使能回路，所述手动偏航顺时针使能回路与所述自动偏航顺时针使能回路共用一处于常闭状态的顺时针使能触点及一与所述顺时针使能触点串联的第一继电器。
所述手动偏航顺时针使能回路进一步包括一顺时针手动开关模块，该顺时针手动开关模块一端与所述顺时针使能触点的输入端相连接，另一端与所述偏航总使能端相连接，所述自动偏航顺时针使能回路进一步包括一处于常开状态的顺时针自动开关模块，该顺时针自动开关模块一端接入所述顺时针使能触点的输入端。
所述偏航逆时针使能回路的电气结构及电气状态与所述偏航顺时针使能回路相同，即该所述偏航逆时针使能回路包括一逆时针使能触点、一与所述顺时针使能触点串联的第二继电器、一逆时针手动开关模块及一逆时针自动开关模块输出端共同连接在所述顺时针使能触点输出端。
所述逆时针自动开关模块的输入端及顺时针自动开关模块的输入端均通过一开关模块连接在自动偏航使能端上，逆时针自动开关模块的输出端连接在逆时针使能触点的输入端，顺时针自动开关模块的输出端连接在顺时针使能触点的输入端。
所述第一继电器至少包括一用于开启所述软启动器顺时针使能的第一软起触点及用于启动所述偏航顺时针延时关断回路的第一延时关断回路触点，且所述第一软起触点及延时关断回路触点均为常开状态。
所述第二继电器至少包括一开启所述软启动器逆时针使能的第二软起触点及一用于启动所述偏航逆时针延时关断回路的第二延时关断回路触点，且第二软起触点及延时关断回路触点均为常开状态。
所述偏航顺逆转控制回路进一步包括一偏航顺时针控制回路及一偏航逆时针控制回路，所述偏航顺时针控制回路及所述偏航逆时针控制回路并联后连接在偏航总使能端。
所述偏航顺时针控制回路进一步包括一偏航顺时针控制回路通断触点、一与所述偏航顺时针控制回路通断触点串联的且处于常闭状态的偏航顺时针控制触点，一进一步与所述偏航顺时针控制触点串联的第一接触器。
所述偏航逆时针控制回路的电气结构与所述偏航顺时针控制回路电气状态相同，即所述偏航逆时针控制回路包括一偏航逆时针控制回路通断触点、一与所述偏航逆时针控制回路通断触点串联的且处于常闭状态的偏航逆时针控制触点、一进一步与所述偏航逆时针控制触点串联的第二接触器。
所述第一接触器至少包括三常开触点及两常闭触点，其中，三常开触点用于控制所述偏航电机按顺时针偏航方向进行启停，其中一常闭触点为设置在所述偏航逆时针使能回路上的所述偏航逆时针使能触点，用于确保偏航逆时针使能回路在进行顺时针偏航动作时偏航逆时针使能回路处于断开状态；另一常闭触点为设置在所述偏航逆时针控制回路上的所述偏航逆时针控制触点，用于确保偏航逆时针控制回路在进行逆时针偏航动作时偏航逆时针控制回路处于断开状态。
所述第二接触器至少包括三常开触点及两常闭触点，其中，三常开触点用于控制所述偏航电机按逆时针偏航方向进行启停，其中一常闭触点为设置在所述偏航顺时针使能回路上的所述顺时针使能触点，用于确保偏航顺时针使能回路在进行逆时针偏航动作时偏航顺时针使能回路处于断开状态；另一常闭触点为设置在所述偏航顺时针控制回路上的所述偏航顺时针控制触点，用于确保偏航顺时针控制回路在进行逆时针偏航动作时偏航顺时针控制回路处于断开状态。
偏航逆时针使能触点及偏航逆时针控制触点共同组成偏航逆时针安全控制开关模块，风力发电机组在进行顺时针偏航动作时，所述偏航逆时针使能触点及所述偏航逆时针控制触点被断开；偏航顺时针使能触点及所述偏航顺时针控制触点共同组成偏航顺时针安全控制开关模块；风力发电机组在进行逆时针偏航动作时，所述偏航顺时针使能触点及所述偏航顺时针控制触点被断开。
所述主接触器控制回路并联后连接于偏航总使能端，所述主接触器控制回路为一至少包括三个处于常开状态的触点的第三继电器，该所述第三继电器用于接通偏航电机的供电回路。
所述偏航顺时针控制回路通断触点由偏航顺时针关断回路的时间继电器的一处于常开的触点实现通断控制，所述偏航逆时针控制回路通断触点由偏航逆时针关断回路的时间继电器的一处于常开的触点实现通断控制。
所述第三继电器用于接通偏航电机的供电回路。
所述时间继电器延时断的时间长度T可根据所述软启动器设置的时间长度决定。
下面以手动顺时针偏航控制及手动关闭顺时针偏航为例对本发明一种风力发电机组偏航控制电路进行说明，其具体工作原理如下：
手动顺时针偏航控制
偏航使能信号输入，主接触器控制回路上第三继电器闭合该第三继电器上的三常开触点以接通偏航电机供电回路，手动闭合顺时针偏航使能开关，在偏航手动顺时针使能回路上的第一继电器的其中一第一软起触点吸合并控制以使软启动器在设定的参数下按照一定的递增规律将加载在偏航电机上的电压升高至工作电压，第一继电器的第一延时关断回路触点吸合，位于偏航顺势针延时关断回路的另一触点也吸合以接通偏航顺势针延时关断回路并激励第一时间继电器运行，该第一时间继电器闭合该时间继电器的顺转时间控制回路开关触点以接通偏航顺转时间控制回路，所述偏航顺转时间控制回路的第三继电器断开该第三继电器上的偏航顺时针控制回路通断触点，两分别用于控制偏航逆时针使能回路上的偏航逆时针使能触点及用于偏航逆时针控制回路上的偏航逆时针控制触点断开，保证偏航方向的唯一性和安全性。
手动关闭顺时针偏航
手动关闭顺势针偏航，各回路的控制逻辑相同，其区别在于：时间继电器延时一段时间T后断开偏航顺时针控制回路开关模块，在该段时间T内，软起动器按照预先设定递减规律将加载在偏航电机上的电压降低逐渐至0V，同时，主触器控制回路上第三继电器上的三常开触点因无使能信号输入而断开。
综上所述，本发明提供的一种风力发电机组偏航控制电路利用软启动器在供电时能够按照预先设定的参数控制输入偏航电机的电压按照一定递增和递减规律供电及时间继电器的延时断开功能，偏航电机突然启动或者突然停机进而引起的风力发电机组机舱的巨大振动而影响风力发电机组的使用寿命甚至造成安全隐患，具体地，因突然将偏航电机上的电压加载到额定电压或者突然将偏航电机上的电压降至0V而造成偏航电机突然启动或突然停机不可避免的会引起的风力发电机组机舱的巨大振动，进一步地影响风力发电机组的使用寿命甚至造成安全隐患。
以上所述的技术方案仅为本发明一种风力发电机组偏航控制电路的较佳实施例，任何在本发明一种风力发电机组偏航控制电路基础上所作的等效变换或替换都包含在本专利的权利要求的范围之内。
Claims (16)
1.一种风力发电机组偏航控制电路，用于控制偏航电机平滑的启机与停机，该风力发电机组偏航控制电路外接在偏航总使能端上，包括一偏航使能回路、一偏航顺逆转控制回路及一偏航主接触回路，偏航主接触回路至少包括一主接触器控制回路，偏航顺逆转控制回路包括一偏航顺时针控制回路及一偏航逆时针控制回路，其特征在于：风力发电机组偏航控制电路进一步包括一软启动器及一偏航延时关断回路，所述偏航延时关断回路进一步由一偏航顺时针延时关断回路及一偏航逆时针延时关断回路组成，所述偏航顺时针延时关断回路及所述偏航逆时针延时关断回路并联后连接在偏航总使能端，所述偏航顺时针延时关断回路与所述偏航逆时针延时关断回路均包括一延时关断回路开关及一时间继电器，所述时间继电器由偏航总使能端进行供电且一直处于带电准备状态，所述延时关断回路开关的关断由所述偏航使能回路有选择性地控制，所述偏航顺时针控制回路及偏航逆时针控制回路由所述时间继电器有选择性地进行通断控制。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述时间继电器为应至少具有延时断电功能的时间继电器。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述偏航使能回路进一步包括一偏航顺时针使能回路及一偏航逆时针使能回路，所述偏航顺时针使能回路进一步包括一手动偏航顺时针使能回路及一自动偏航顺时针使能回路，所述手动偏航顺时针使能回路与所述自动偏航顺时针使能回路共用一处于常闭状态的顺时针使能触点及一与所述顺时针使能触点串联的第一继电器。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述手动偏航顺时针使能回路进一步包括一顺时针手动开关模块，该顺时针手动开关模块一端与所述顺时针使能触点的输入端相连接，另一端与所述偏航总使能端相连接，所述自动偏航顺时针使能回路进一步包括一处于常开状态的顺时针自动开关模块，该顺时针自动开关模块一端接入所述顺时针使能触点的输入端。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述偏航逆时针使能回路的电气结构及电气状态与所述偏航顺时针使能回路相同，即该所述偏航逆时针使能回路包括一逆时针使能触点、一与所述逆时针使能触点串联的第二继电器、一逆时针手动开关模块及一逆时针自动开关模块，且逆时针手动开关模块一端连接在所述逆时针使能触点输入端，另一端与偏航总使能端相连接。
6.根据权利要求5所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述逆时针自动开关模块的输入端及顺时针自动开关模块的输入端均通过一开关模块连接在自动偏航使能端上，逆时针自动开关模块的输出端连接在逆时针使能触点的输入端，顺时针自动开关模块的输出端连接在顺时针使能触点的输入端。
7.根据权利要求3、4、6任一项所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述第一继电器至少包括一用于开启所述软启动器顺时针使能的第一软起触点及用于启动所述偏航顺时针延时关断回路的第一延时关断回路触点，且所述第一软起触点及第一延时关断回路触点均为常开状态。
8.根据权利要求5或6所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述第二继电器至少包括一开启所述软启动器逆时针使能的第二软起触点及一用于启动所述偏航逆时针延时关断回路的第二延时关断回路触点，且第二软起触点及第二延时关断回路触点均为常开状态。
9.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述偏航顺时针控制回路及所述偏航逆时针控制回路并联后连接在偏航总使能端。
10.根据权利要求9所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述偏航顺时针控制回路进一步包括一偏航顺时针控制回路通断触点、一与所述偏航顺时针控制回路通断触点串联的且处于常闭状态的偏航顺时针控制触点，一进一步与所述偏航顺时针控制触点串联的第一接触器。
11.根据权利要求10所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述偏航逆时针控制回路的电气结构与所述偏航顺时针控制回路电气状态相同，即所述偏航逆时针控制回路包括一偏航逆时针控制回路通断触点、一与所述偏航逆时针控制回路通断触点串联的且处于常闭状态的偏航逆时针控制触点、一进一步与所述偏航逆时针控制触点串联的第二接触器。
12.根据权利要求10或11所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述第一接触器至少包括三常开触点及两常闭触点，其中，三常开触点用于控制所述偏航电机按顺时针偏航方向进行启停，其中一常闭触点为设置在所述偏航逆时针使能回路上的所述偏航逆时针使能触点，另一常闭触点为设置在所述偏航逆时针控制回路上的所述偏航逆时针控制触点。
13.根据权利要求11所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述第二接触器至少包括三常开触点及两常闭触点，其中，三常开触点用于控制所述偏航电机按逆时针偏航方向进行启停，其中一常闭触点为设置在所述偏航顺时针使能回路上的所述顺时针使能触点，另一常闭触点为设置在所述偏航顺时针控制回路上的所述偏航顺时针控制触点。
14.根据权利要求10所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：偏航逆时针使能触点及偏航逆时针控制触点共同组成偏航逆时针安全控制开关模块，风力发电机组在进行顺时针偏航动作时，所述偏航逆时针使能触点及所述偏航逆时针控制触点被断开；偏航顺时针使能触点及所述偏航顺时针控制触点共同组成偏航顺时针安全控制开关模块；风力发电机组在进行逆时针偏航动作时，所述偏航顺时针使能触点及所述偏航顺时针控制触点被断开。
15.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述主接触器控制回路并联后连接于偏航总使能端，所述主接触器控制回路为一至少包括三个处于常开状态的触点的第三继电器，该所述第三继电器用于接通偏航电机的供电回路。
16.根据权利要求11所述的一种风力发电机组偏航控制电路，其特征在于：所述偏航顺时针控制回路通断触点由偏航顺时针关断回路的时间继电器的一处于常开的触点实现通断控制，所述偏航逆时针控制回路通断触点由偏航逆时针关断回路的时间继电器的一处于常开的触点实现通断控制。
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- 2014-12-05 CN CN201410736888.5A patent/CN105720863B/zh active Active
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