CN201326512Y - 风力发电机组变桨系统控制装置 - Google Patents

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芮守娟
杨松
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Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组变桨系统控制装置，其由设在机舱内的一个电池柜、可编程控制器、电源及三个设在轮毂内的变桨柜组成，所述电池柜经可编程控制器与所述三个变桨柜电连接，同时所述三个变桨柜与所述电源直接电连接，所述可编程控制器、所述电池柜分别与所述电源电连接。该控制装置由于将变桨柜放置在轮毂里，将电池柜、可编程控制器及电源放置在机舱内，从而可以大大的减少电池的故障，提高使用寿命，便于安装。另，本实用新型中的控制装置可单独对每个叶片的变桨角度进行调整，在其中一个变桨系统出现故障时可保证安全停机。

Description

风力发电机组变桨系统控制装置
技术领域
本实用新型关于一种风力发电机组的变桨系统，更具体地说，关于一种用于上述变桨系统的控制装置。
背景技术
目前风力发电机组的变桨系统分为电动变桨和液压变桨两种类型。其中电动变桨具有更为快速的响应速度、更为准确地控制桨距，及三个变桨距系统互相独立，即使其中之一出现故障，也能安全停机的优点，从而被广泛使用。
变桨系统主要具有两个功能，一个是作为制动系统，另一个是作为风力发电机组额定输出运行的速度控制器，在额定负荷范围内对风机转速进行调节。该变桨系统主要包括有轮毂，驱动电机、保持架及叶片，其中驱动电机有三组，用于分别驱动对应的叶片，对于驱动电机则由设在轮毂内的控制装置控制转动。现有电动变桨系统所采用的控制装置有两种：
一种是由1个中央柜、3个变桨柜、3个电池柜组成，其中中央柜、3个变桨柜、3个电池柜均设在轮毂内，但是装置存在体积大，重量较重及运行维护时轮毂空间小的问题。
另一种是由3个变桨柜和3个电池柜组成，其中3个变桨柜和3个电池柜均设在轮毂内，该装置虽能解决上述体积大、重量重的问题，但由于每个电池柜独立地控制一个变桨柜，没有互换性，并且存在电池损坏或用尽时不能及时提供电能的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种即能解决体积大、重量重等问题，又能实现电池柜与变桨柜之间互换控制及及时提供电能的控制装置。
本实用新型中的风力发电机组变桨系统控制装置由设在机舱内的一个电池柜、可编程控制器、电源及三个设在轮毂内的变桨柜组成，所述电池柜经可编程控制器与所述三个变桨柜电连接，同时所述三个变桨柜与所述电源直接电连接，所述可编程控制器、所述电池柜分别与所述电源电连接。
所述可编程控制器与所述三个变桨柜之间由滑环连接。
所述可编程控制器包括有设在所述变桨系统中叶片位置处用于检测叶片位置的接近开关、限位开关。
本实用新型中的风力发电机组变桨系统控制装置由于将变桨柜放置在轮毂里，将电池柜、可编程控制器及电源放置在机舱内，从而可以大大的减少电池的故障，提高使用寿命，便于安装，并且可以降低电池的设备成本。另，本实用新型中的控制装置可单独对每个叶片的变桨角度进行调整，在其中一个变桨系统出现故障时可保证安全停机。
附图说明
图1为本实用新型中的控制装置的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型中风力发电机组变桨系统控制装置由3个变桨柜、1个电池柜、可编程控制器2及电源1组成。其中变桨柜4、7、8放置在轮毂11内，电池柜3、可编程控制器2及电源1放置在机舱12内。电池柜3安装在机舱12内可以大大的减少电池的故障，提高使用寿命，便于安装，同时由于使用一套电池柜3，降低了设备成本。电池柜3经可编程控制器2与三个变桨柜4、7、9电连接，同时三个变桨柜4、7、9与电源1直接电连接，可编程控制器2、电池柜3分别与电源1电连接。三个变桨柜4、7、9分别独立连接驱动电机5、8、10。
由于驱动电机、带有变桨变频器的变桨柜4、7、9位于轮毂11内，而电池柜3、供电电源1及可编程控制器2在机舱12内，因此在可编程控制器2、电源1与三个变桨柜4、7、9之间由滑环对旋转信号和固定信号进行连接。同时利用设在叶片处的接近开关、限位开关来检测叶片是否在工作区域之内、是否超过了工作位置，将信号传输给可编程控制器2，由可编程控制器2对控制装置中的变桨柜4、7、9进行控制，从而可单独对每个叶片的变桨角度进行调整，在其中一个变桨系统出现故障时能保证安全的停机。具体工作情况如下：
3个叶片受三个独立的变桨柜4、7、9控制，其中每个叶片通过驱动电机驱动变速箱、小齿轮、变桨轴承内齿圈转动。变桨变频器控制驱动电机的速度，使每个叶片在顺桨位置、工作位置之间持续的自动的变桨。可编程控制器(PLC)2根据功率控制给叶片角度的参考值，然后变桨变频器控制叶片向参考位置变桨。当安全链打开的情况下，叶片回到顺桨位置以减慢轮毂11的转动速度。安全锁保护叶片只能往顺桨位置方向旋转，不能反转，保证风机的安全停机。
另，本实用新型的控制装置通过电池柜3与电源1及可编程控制器2的设置，可以在电源1中断时安全操作，即在正常情况下由整流桥通过直流(DC)母线13给变桨柜4、7、9的变桨变频器供电，在电源1中断时，由电池柜3供应电力保证变桨系统的安全工作。电池柜3的温度信号直接传给PLC 2，当温度降到0度以下时，由PLC控制给电池柜3进行加热。电池柜3的充电过程也由PLC 2来控制，即根据电压和温度来对电池柜3充电，保证电池柜3的电压不会过饱和，并且在电池容量不足时报警。
本实用新型中的电池柜3、变桨柜4、7、9、PLC及用于连接旋转信号与固定信号的滑环、限位开关、接近开关等部件均采用市售成熟产品，因此对各部件的工作原理及结构不再另行说明。

Claims (3)

1、一种风力发电机组变桨系统控制装置，其特征在于，由设在机舱内的一个电池柜、可编程控制器、电源及三个设在轮毂内的变桨柜组成，所述电池柜经可编程控制器与所述三个变桨柜电连接，同时所述三个变桨柜与所述电源直接电连接，所述可编程控制器、所述电池柜分别与所述电源电连接。
2、根据权利要求1中所述的风力发电机组变桨系统控制装置，其特征在于，所述可编程控制器与所述三个变桨柜之间由滑环连接。
3、根据权利要求1中所述的风力发电机组变桨系统控制装置，其特征在于，所述可编程控制器包括有设在所述变桨系统中叶片位置处用于检测叶片位置的接近开关、限位开关。
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