CN113530759A - 偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组。该偏航电机回路连接装置应用于风力发电机组，其包括主控柜及与主控柜连接的偏航电机支路，偏航电机支路包括偏航电机、与偏航电机连接的电机接线盒、以及偏航电机电缆，其中，电机接线盒具有接线盒端子排，主控柜具有主控柜端子排，偏航电机电缆连接接线盒端子排和主控柜端子排，在电机接线盒中集成有电机保护电路。本发明实施例能够有效地降低偏航电机电缆的使用量，大幅度地降低偏航系统的成本。

Description

偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组
技术领域
本发明实施例涉及风电技术领域，尤其涉及一种偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组。
背景技术
随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。风力发电是指利用风力发电机组把风的动能转换为电能。
风机的偏航系统又称对风装置，是风力发电机组机舱的一部分，其作用在于当风速的矢量发生变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。风机偏航的实现由风向标作为感应元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机的控制回路处理器里，经过比较后处理器给偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航命令。为了减少偏航时的陀螺力矩，电机转速将通过同轴连接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮偏航对风。当对风完成后，主控柜发出信号，电机停止工作，偏航过程结束。
现有的偏航系统回路由若干个偏航电机、顺逆控制、偏航刹车、手动偏航按钮等组成。在现有的偏航电机电路中，一般将电机保护之前的电路集成在控制柜中，每个偏航电机通过单独的一条电缆连接至主控柜，每个偏航电机由主控柜单独控制。然而，这种偏航电机回路的连接方式势必会需要大量的连接电缆。从而导致整个偏航系统的成本增加。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组，能够有效地降低偏航电机电缆的使用量，大幅度地降低偏航系统的成本。
本发明实施例的一个方面提供一种偏航电机回路连接装置，应用于风力发电机组。所述偏航电机回路连接装置包括主控柜及与所述主控柜连接的偏航电机支路，所述偏航电机支路包括偏航电机、与所述偏航电机连接的电机接线盒、以及偏航电机电缆，其中，所述电机接线盒具有接线盒端子排，所述主控柜具有主控柜端子排，所述偏航电机电缆连接所述接线盒端子排和所述主控柜端子排，在所述电机接线盒中集成有电机保护电路。
进一步地，所述电机保护电路还包括串联在所述偏航电机支路中用于过流保护的断路器。
进一步地，所述电机保护电路包括串联在所述偏航电机支路中用于过载保护的热继电器。
进一步地，所述热继电器与所述偏航电机连接，所述断路器的一端与所述热继电器连接，所述断路器的另一端连接至所述接线盒端子排。
进一步地，所述偏航电机回路连接装置包括与所述主控柜连接的多个所述偏航电机支路。
进一步地，所述主控柜端子排与最靠近所述主控柜的电机接线盒的接线盒端子排通过所述偏航电机电缆连接。
进一步地，对于相邻两个所述电机接线盒，后一所述电机接线盒的偏航电机电缆连接到前一所述电机接线盒的接线盒端子排上。
进一步地，所述主控柜中集成有总接触器，所述总接触器与多个所述偏航电机支路连接。
进一步地，所述主控柜中设有可编程逻辑控制器，所述总接触器由所述可编程逻辑控制器控制。
本发明实施例的另一个方面提供一种风机偏航系统。所述风机偏航系统包括如上各个实施例所述的偏航电机回路连接装置。
本发明实施例的又一个方面提供一种风力发电机组。所述风力发电机组包括如上所述的风机偏航系统。
本发明一个或多个实施例的偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组通过改变偏航电机回路的连接方式，从而可以将各个电机接线盒与主控柜之间的电缆转化为各电机接线盒之间的电缆，大大减少了电缆长度，有效地降低了电缆生产成本。
本发明一个或多个实施例的偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组使得机舱组装的人工成本得以降低，同时机舱电缆数量的减少也给机舱布局提供了更高的自由度，让原本紧张的机舱内部空间得到了一定程度的释放。
本发明一个或多个实施例的偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组由于在主控柜中仅使用一个总接触器，而将原来用于各个偏航电机的断路器和热继电器分别集成在各个电机接线盒中，主控柜中少了部分的电机保护电路，因此，也起到了对主控柜内部空间的节约效果。
本发明一个或多个实施例的偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组在电机接线盒中集成了包括断路器和热继电器在内的大部分电机保护电路，从而，有利于偏航电机设计的标准化、模块化，而且，无需根据偏航系统中偏航电机的数量对主控柜进行定制。
附图说明
图1为一种风力发电机组的示意图；
图2为风力发电机组的机舱内偏航电机的分布示意图；
图3为一种偏航电机回路的连接示意图；
图4为本发明一个实施例的偏航电机回路连接装置的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本发明相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
图1揭示了一种风力发电机组10的立体示意图。如图1所示，风力发电机组10包括多个叶片11、机舱12、轮毂13及塔架14。塔架14从基础(未图示)向上延伸，机舱12安装在塔架14的顶端，轮毂13安装在机舱12的一端，多个叶片11安装在轮毂13上。
图2揭示了机舱12内偏航电机102的分布示意图。如图2所示，机舱12内分布有多个偏航电机102。
图3揭示了一种偏航电机回路的连接示意图。如图3所示，电机保护电路集成在主控柜101中，电机保护电路包括断路器Q1、接触器K1及热继电器RLY1，其中，断路器Q1的接线端子L1-L3分别连接到主控柜101的例如690V三相母线，断路器Q1的接线端子T1-T3分别连接接触器K1，热继电器RLY1的一端连接接触器K1，热继电器RLY1的另一端连接到主控柜101的端子排X1上。多个偏航电机102中的每一个偏航电机102都通过一根单独的偏航电机电缆103连接到主控柜101的端子排X1上。
然而，在机舱12的布局中，主控柜101与其最近的偏航电机102的接线盒大概需要5米以上的电缆进行连接，这意味着主控柜101与所有偏航电机102之间的电缆长度都将超过5米，甚至因为机舱12内电缆桥架布局的原因，最长的电缆可能会超过15米，这极大地增加了偏航系统部分的成本，也加大了机舱电缆布局的复杂度，提高了风机组装的人工成本。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种改进的偏航电机回路的连接技术方案，旨在解决如上所提到的技术问题。
本发明的一个实施例提供了一种应用于风力发电机组的偏航电机回路连接装置200。图4揭示了本发明一个实施例的偏航电机回路连接装置200的示意图。如图4所示，本发明一个实施例的偏航电机回路连接装置200包括主控柜201及与主控柜201连接的偏航电机支路202。
在一些实施例中，偏航电机回路连接装置200可以包括与主控柜201连接的多个偏航电机支路202。
偏航电机支路202包括偏航电机102、与偏航电机102连接的电机接线盒203、以及偏航电机电缆103。其中，电机接线盒203具有接线盒端子排X2，主控柜201具有主控柜端子排X1，偏航电机电缆103连接电机接线盒203的接线盒端子排X2和主控柜端子排X1，在电机接线盒203中集成有电机保护电路。
偏航电机电缆103是一根三相四线的电缆，每个芯都接在主控柜端子排X1上，其中偏航电机电缆103的屏蔽层接到接地线上。
在一个实施例中，电机保护电路可以包括串联在偏航电机支路202中的断路器Q1。断路器Q1为带有过流保护的断路器，其保护定值可进行单独设置。断路器Q1可以给偏航电机支路202提供过流保护功能。
在另一个实施例中，电机保护电路还可以包括串联在偏航电机支路202中的热继电器RLY1。热继电器RLY1可以给偏航电机支路202提供过载保护功能。
在本发明图示的实施例中，热继电器RLY1与偏航电机102连接，断路器Q1的接线端子T1-T3与热继电器RLY1连接，断路器Q1的接线端子L1-L3连接至电机接线盒203的接线盒端子排X2。
对于最靠近主控柜201的偏航电机102来说，主控柜端子排X1与最靠近主控柜201的电机接线盒203的接线盒端子排X2通过偏航电机电缆103连接。而对于其他的偏航电机102来说，相邻两个电机接线盒203中的后一电机接线盒203的偏航电机电缆103可以连接到前一电机接线盒203的接线盒端子排X2上。
由图2所示的机舱内偏航电机102的分布示意图可知，虽然主控柜201与偏航电机102有一定距离，但各个偏航电机102之间的距离是非常接近的。本发明实施例的偏航电机回路连接装置200通过改变偏航电机回路的连接方式，将每个偏航电机102与主控柜201相连的电缆转化为各个偏航电机102之间的电缆，从而可以大幅度地减少偏航电机电缆103的使用量，降低偏航系统的成本。
继续参照图4所示，在一些实施例中，在主控柜201中可以集成有总接触器K，总接触器K可以与多个偏航电机支路202连接。主控柜201中设有可编程逻辑控制器(未图示)。总接触器K可以由可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)控制。
本发明实施例的偏航电机回路连接装置200将原先用于各个偏航电机102的接触器集成为一个总接触器K置于主控柜201当中，仍然由主控柜201中的PLC对其进行控制。当判断需要偏航时，PLC输出控制信号给总接触器K，使得总接触器K闭合，从而，所有偏航电机支路202接通。本发明实施例的偏航电机回路连接装置200可以大大减少接触器的使用数量，减少了元件，从而，可以进一步降低整个偏航系统的成本。
本发明实施例的偏航电机回路连接装置200通过改变偏航电机回路的连接方式，从而，可以将各个电机接线盒203与主控柜201之间的电缆转化为各电机接线盒203之间的电缆，大大减少了电缆长度，有效地降低了电缆生产成本。
本发明实施例的偏航电机回路连接装置200可以使得机舱组装的人工成本得以降低，同时机舱电缆数量的减少也给机舱布局提供了更高的自由度，让原本紧张的机舱内部空间得到了一定程度的释放。
本发明实施例的偏航电机回路连接装置200由于在主控柜201中仅使用一个总接触器K，而将原来用于各个偏航电机102的断路器Q1和热继电器RLY1分别集成在各个电机接线盒203中，主控柜201中少了部分的电机保护电路，因此，也起到了对主控柜201内部空间的节约效果。
本发明实施例的偏航电机回路连接装置200在电机接线盒203中集成了包括断路器Q1和热继电器RLY1在内的大部分电机保护电路，从而，有利于偏航电机102设计的标准化、模块化，而且，无需根据偏航系统中偏航电机102的数量对主控柜201进行定制。
本发明的另一个实施例还提供了一种风机偏航系统。该风机偏航系统包括如上各个实施例所述的偏航电机回路连接装置200。
本发明的又一个实施例还提供了一种风力发电机组。该风力发电机组包括如上所述的风机偏航系统。
本发明实施例的风机偏航系统和风力发电机组具有与上面所述的偏航电机回路连接装置200大体相类似的有益技术效果，故，在此不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明实施例的偏航电机回路连接装置、风机偏航系统及风力发电机组进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，并不用以限制本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本发明所附权利要求书的保护范围内。

Claims (11)

1.一种偏航电机回路连接装置，应用于风力发电机组，其特征在于：其包括主控柜及与所述主控柜连接的偏航电机支路，所述偏航电机支路包括偏航电机、与所述偏航电机连接的电机接线盒、以及偏航电机电缆，其中，所述电机接线盒具有接线盒端子排，所述主控柜具有主控柜端子排，所述偏航电机电缆连接所述接线盒端子排和所述主控柜端子排，在所述电机接线盒中集成有电机保护电路。
2.如权利要求1所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：所述电机保护电路包括串联在所述偏航电机支路中用于过流保护的断路器。
3.如权利要求2所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：所述电机保护电路还包括串联在所述偏航电机支路中用于过载保护的热继电器。
4.如权利要求3所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：所述热继电器与所述偏航电机连接，所述断路器的一端与所述热继电器连接，所述断路器的另一端连接至所述接线盒端子排。
5.如权利要求1至4中任一项所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：其包括与所述主控柜连接的多个所述偏航电机支路。
6.如权利要求5所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：所述主控柜端子排与最靠近所述主控柜的电机接线盒的接线盒端子排通过所述偏航电机电缆连接。
7.如权利要求6所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：对于相邻两个所述电机接线盒，后一所述电机接线盒的偏航电机电缆连接到前一所述电机接线盒的接线盒端子排上。
8.如权利要求5所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：所述主控柜中集成有总接触器，所述总接触器与多个所述偏航电机支路连接。
9.如权利要求8所述的偏航电机回路连接装置，其特征在于：所述主控柜中设有可编程逻辑控制器，所述总接触器由所述可编程逻辑控制器控制。
10.一种风机偏航系统，其特征在于：其包括如权利要求1至9中任一项所述的偏航电机回路连接装置。
11.一种风力发电机组，其特征在于：其包括如权利要求10所述的风机偏航系统。
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CN106787973A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组偏航电动机的驱动控制装置及方法

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