CN204099124U - 一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于风力发电机组技术领域，具体涉及一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜。该用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜，包括机舱控制柜、滑环、叶片和叶片执行器，所述机舱控制柜内通过安装板装有工业控制器、断电器和短路器，机舱控制柜通过滑环与轮毂内的叶片连接，所述叶片上设有比例阀、油管压力、电磁阀和位移传感器，滑环通过电缆连通机舱控制柜内的工业控制器与比例阀、油管压力、电磁阀和位移传感器。其有益效果是：能够省掉轮毂控制柜，从而降低了维护成本，也可以避免因漏油而对柜体造成损害，降低了故障率，提高了机组的整体运行时间。

Description

一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜

技术领域

本实用新型属于风力发电机组技术领域，具体涉及一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜。 

背景技术

目前，变桨距控制的实现方式主要分为两类。一类是采用伺服电机传动控制，还有一类采用液压传动控制。伺服电机传动控制具有良好的控制精度，稳定的转矩输出能力，但是它占用空间大、电路布线较为复杂，在大功率机组上更为突出，液压传动控制具有控制出力大，结构相对紧凑，控制便于实现等优势，在大功率风电机组上优势更是明显，现在的液压变桨系统的控制柜是装在轮毂里，控制柜里含有用于变桨系统控制算法和逻辑指令的PLC控制器；用于执行机构供电的24V电源开关；用于变桨系统模式切换的继电器装置；用于机组安全控制的保护装置；用于柜内到柜外设备连接的端子。随着机组容量的变大，控制柜的尺寸要求越来越大，再加上轮毂处于半封闭状态，对柜体的防护等级要求也越来越高，柜体的维护也不方便，从而提高了机组的成本，另外，液压变桨系统在长时间运行后，如果没能定期的维护好，会存在漏油的风险，这样会导致变桨柜故障率的提高，导致可靠性下降。 

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种用于集成液压 变桨系统功能的机舱控制柜。 

本实用新型是通过如下技术方案实现的： 

一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜，包括机舱控制柜、滑环、叶片和叶片执行器，所述机舱控制柜内通过安装板装有工业控制器、断电器和短路器，机舱控制柜通过滑环与轮毂内的叶片连接，所述叶片上设有比例阀、油管压力、电磁阀和位移传感器，滑环通过电缆连通机舱控制柜内的工业控制器与比例阀、油管压力、电磁阀和位移传感器，所述叶片连接有叶片执行器，所述工业控制器通过滑环、断电器和短路器与润滑泵和轮毂照明灯。 

进一步，所述工业控制器包括CPU模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块和电源开关，CPU模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块和电源开关通过导轨安装在安装板上，数字量输入输出模块与断电器连接，电源开关与短路器连接，工业控制器通过交流电源为其提供电力。 

进一步，所述数字量输入输出模块通过继电器和滑环与润滑泵连接，通过控制继电器的得电和失电来控制润滑泵的启停。 

进一步，所述电源开关通过断路器和滑环与轮毂照明灯连接。 

进一步，所述电源开关为24VDC电源开关。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜能够省掉轮毂控制柜，从而降低了维护成本，也可以避免因漏油而对柜体造成损害，降低了故障率，提高了机组的整体运行时间。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。 

附图1为本实用新型的结构示意框图； 

图中，1 CPU模块，2数字量输入输出模块，3模拟量输入输出模块，4交流电源，5电源开关，6导轨，7继电器，8短路器，9润滑泵，10轮毂照明灯，11滑环，12比例阀，13油管压力，14电磁阀，15位移传感器,16叶片执行器，17叶片，18机舱控制柜，19工业控制器，20安装板。 

具体实施方式

附图1为本实用新型的一种具体实施例。该实用新型一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜18，包括机舱控制柜18、滑环11、叶片17和叶片执行器16，所述机舱控制柜18内通过安装板20装有工业控制器19、断电器和短路器8，机舱控制柜18通过滑环11与轮毂内的叶片17连接，所述叶片17上设有比例阀12、油管压力13、电磁阀14和位移传感器15，滑环11通过电缆连通机舱控制柜18内的工业控制器19与比例阀12、油管压力13、电磁阀14和位移传感器15，所述叶片17连接有叶片执行器16，所述工业控制器19通过滑环11、断电器和短路器8与润滑泵9和轮毂照明灯10。 

进一步，所述工业控制器19包括CPU模块1、数字量输入输出模块2、模拟量输入输出模块3和电源开关5，CPU模块1、数字量输入输出模块2、模拟量输入输出模块3和电源开关5通过导轨6安装在安装板20上，数字量输入输出模块2与断电器连接，电源开关5 与短路器8连接，工业控制器19通过交流电源4为其提供电力。 

进一步，所述数字量输入输出模块2通过继电器7和滑环11与润滑泵9连接，通过控制继电器7的得电和失电来控制润滑泵9的启停。 

进一步，所述电源开关5通过断路器和滑环11与轮毂照明灯10连接。 

进一步，所述电源开关5为24VDC电源开关。 

本实用新型一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜18，通过CPU模块1来完成算法的计算，数字量输入输出模块2用来传递24VDC电源信号，控制轮毂中设备的闭合，模拟量输入输出模块3用来传递和接收轮毂中比例阀12、压力和位移传感器15模拟量信号，断路器和继电器7与工业控制器19之间的连接通过不同线径的电缆，断路器具有过流保护能力，用来保护轮毂内的设备在回路中电流过大时避免受到损坏，每个继电器7都带有辅助触点，通过控制继电器7的动作来控制轮毂中润滑泵9的启停，也可以控制电磁阀14的得电与失电，从而改变不同的油路分配，切换变桨模式，实现机组的启动、并网发电和停机功能； 

当风机在运行时，机舱与轮毂之间的通讯主要是通过滑环11，滑环11的两端分别用电缆连接到机舱控制柜18和轮毂里的设备，机舱控制柜18通过模拟量输入输出模块3发出变桨角度指令，通过滑环11传递到轮毂中三个叶片17的比例阀12；机舱控制柜18采集来自轮毂中油管压力13、位移传感器15等信号通过滑环11反馈给机 舱控制柜18中的工业控制器19中的模拟量输入输出模块3，由CPU模块1完成计算得到实际的桨距角，并与机舱控制柜18发出的变桨角度作闭环控制，实现精确控制变桨动作； 

机舱控制柜18中可以根据机组实际的运行情况切换不同的变桨模式，变桨模式的切换主要是数字量输入输出模块2通过继电器7连接到滑环11，再由滑环11连接到电磁阀14，改变电磁阀14的得电与失电实现，这样可以改变油路的流动方向，润滑泵9的启停是数字量输入输出模块2通过继电器7连接到滑环11，再由滑环11连接到轮毂中的润滑泵9上，通过控制继电器7的得电和失电来控制润滑泵9的启停，轮毂照明灯10是电源开关通过断路器连接到滑环11，再由滑环11连接到轮毂照明灯10； 

机舱控制柜18内与轮毂部分之间的连接设置有不同的电压等级，机舱柜通过交流电源4给入230VAC电压，通过电源开关5转换成24VDC电压，到轮毂润滑泵9和轮毂照明灯10是230VAC电压，到其他设备是24VDC； 

当机舱控制柜18出现控制器死机、电网掉电等故障时，轮毂内的电磁阀14将接收不到电信号，全部失电，叶片17会通过蓄能器执行顺桨动作，实现机组的安全停机。 

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。 

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。 

Claims (5)

1.一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜，其特征在于，包括机舱控制柜、滑环、叶片和叶片执行器，所述机舱控制柜内通过安装板装有工业控制器、断电器和短路器，机舱控制柜通过滑环与轮毂内的叶片连接，所述叶片上设有比例阀、油管压力、电磁阀和位移传感器，滑环通过电缆连通机舱控制柜内的工业控制器与比例阀、油管压力、电磁阀和位移传感器，所述叶片连接有叶片执行器，所述工业控制器通过滑环、断电器和短路器与润滑泵和轮毂照明灯。 

2.根据权利要求1所述的一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜，其特征是：所述工业控制器包括CPU模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块和电源开关，CPU模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块和电源开关通过导轨安装在安装板上，数字量输入输出模块与断电器连接，电源开关与短路器连接，工业控制器通过交流电源为其提供电力。 

3.根据权利要求2所述的一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜，其特征是：所述数字量输入输出模块通过继电器和滑环与润滑泵连接，通过控制继电器的得电和失电来控制润滑泵的启停。 

4.根据权利要求2所述的一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜，其特征是：所述电源开关通过断路器和滑环与轮毂照明灯连接。 

5.根据权利要求2所述的一种用于集成液压变桨系统功能的机舱控制柜，其特征是：所述电源开关为24VDC电源开关。