CN206158920U - 永磁风力发电机自供电变桨系统 - Google Patents

永磁风力发电机自供电变桨系统 Download PDF

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袁炜
何雪松
谢文龙
金涛
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Abstract

本实用新型公开了一种永磁风力发电机自供电变桨系统，包括变桨驱动器、变桨电机和桨叶，其特征在于，还包括整流单元、变桨控制器和桨叶检测单元，变桨控制器实时采集当前风速和风机转速，并通过桨叶角度检测单元实时监测桨叶的角度位置信息，根据采集到的风速、风机转速和桨叶角度位置信息输出桨距角参数命令给变桨驱动器，由变桨驱动器输出转速和电流信号使变桨电机工作，从而驱动桨叶变换角度。本实用新型在市电故障、风机超速等紧急情况下，可通过变桨控制器控制整流单元输出直流电能，能快速有效满足变桨控制器和变桨驱动器的电能需求，达到自给自足的目的，使得变桨系统的供电不再依赖不间断电源UPS。

Description

永磁风力发电机自供电变桨系统
技术领域
本实用新型涉及一种永磁风力发电机变桨系统，具体是一种永磁风力发电机自供电变桨系统。
背景技术
永磁风力发电机的变桨实施方案主要分为液压变桨和电动变桨，由于电动变桨采用电机驱动桨叶，具有结构简单、坚固耐用和便于维护的有点，目前被绝大多数风机制造商广泛采用。如图1所示，电动变桨的执行机构通常包括变桨电机、主控制器、变桨控制器、电机驱动器、不间断电源UPS等，其中不间断电源UPS用于在电网失电或是极端风速等紧急情况下为控制器和电机驱动器提供电能，以保证系统断电或者风机超速时，风机叶片可以顺利变桨，从而确保风力发电机的安全运行。
在实际运行过程中，一则由于需要对不间断电源UPS中的蓄电池进行充放电管理并考虑到蓄电池的老化及使用寿命，在一定程度上将增加设备维护成本，同时也降低了其供电可靠性。二则在电网失电的情况下，一旦不间断电源UPS发生故障，变桨系统无法驱动风机桨叶变换角度，最终可能导致飞车事故，因此这种需要依靠不间断电源UPS的变桨系统，其供电安全性也是需要顾虑的一方面。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种不依靠不间断电源UPS供电的变桨系统。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种永磁风力发电机自供电变桨系统，包括变桨驱动器、变桨电机和桨叶，变桨驱动器输出转速和电流信号给变桨电机，由变桨电机驱动桨叶变换角度，其特征在于，还包括整流单元、变桨控制器和桨叶角度检测单元，变桨控制器实时采集当前风速和风机转速，通过桨叶角度检测单元检测桨叶实时角度位置信息，并根据采集到的风速、风机转速和桨叶角度位置信息输出桨距角参数命令给变桨驱动器；
变桨控制器还实时检测市电是否正常，仅在市电不正常时，使能整流单元，由整流单元将永磁风力发电机输出的交流电能转换成直流电能，为变桨控制器和变桨驱动器提供电能。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、目前的永磁风力发电机变桨系统多采用主控制器和桨距控制器配合控制整个变桨系统，本实用新型则将变桨控制器作为整个变桨系统的主控单元，变桨控制器结合了现有技术中主控制器和桨距控制器的功能，可以降低现有技术中主控制器和桨距控制器之间的通讯故障率，提高控制器的运行效率，保证系统中的信号都能及时快速的反馈到变桨控制器，增强变桨系统运行的时效性；
2、本实用新型利用风力发电机发出的电能可为变桨系统中变桨控制器和变桨驱动器供电，尤其在电网失电、风机超速等紧急情况下，不再依赖不间断电源UPS的支持，可通过变桨控制器控制整流单元输出直流电能，能快速有效满足变桨控制器和变桨驱动器的电能需求，达到自给自足的目的，保证变桨系统能安全可靠的执行变桨动作，最终确保风机的安全运行。
附图说明
图1是现有技术的永磁风力发电机自供电变桨系统框图；
图2是本实用新型的永磁风力发电机自供电变桨系统框图；
图3是本实用新型的永磁风力发电机自供电变桨系统控制框图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图2所示，本实用新型提供的一种永磁风力发电机自供电变桨系统，包括永磁风力发电机、整流单元、变桨控制器、变桨驱动器、变桨电机、桨叶和桨叶角度检测单元。
永磁风力发电机分别与整流单元的输入端、变桨控制器的输入端相连。整流单元的输出端分别与变桨控制器的输入端、变桨驱动器的输入端相连。变桨控制的输出端分别与整流单元的输入端、变桨驱动器的输入端相连。变桨驱动器的输出端与变桨电机的输入端相连，变桨电机的输出端与桨叶相连，同时桨叶通过桨叶角度检测单元与变桨控制器相连。
变桨控制器根据实时风速、风机转速和桨叶角度位置信息输出桨距角参数命令给变桨驱动器，由变桨驱动器输出转速和电流信号给变桨电机，最终由变桨电机驱动桨叶变换角度，并且实时风速、风机转速以及由桨叶角度检测单元检测到的桨叶角度位置信息都将实时反馈给变桨控制器，用于实时调整变桨控制器输出的桨距角参数命令。
另外，变桨控制器通过检测市电是否正常，以决定整流单元是否工作，若市电正常，则变桨系统的供电由市电支撑，整流单元不工作，若市电不正常，则变桨控制器输出控制信号使整流单元工作，整流单元将永磁风力发电机输出的交流电能转换成直流电能，为变桨控制器和变桨驱动器提供电能。

Claims (1)

1.一种永磁风力发电机自供电变桨系统，包括变桨驱动器、变桨电机和桨叶，变桨驱动器输出转速和电流信号给变桨电机，由变桨电机驱动桨叶变换角度，其特征在于，还包括整流单元、变桨控制器和桨叶角度检测单元，变桨控制器实时采集当前风速和风机转速，并通过桨叶角度检测单元实时检测所述桨叶的角度位置信息，根据采集到的风速、风机转速和桨叶角度位置信息输出桨距角参数命令给变桨驱动器；所述变桨控制器还实时检测市电是否正常，仅在市电不正常时，使能整流单元，由整流单元将永磁风力发电机输出的交流电能转换成直流电能，为变桨控制器和变桨驱动器提供电能。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110513247A (zh) * 2018-05-21 2019-11-29 远景能源（江苏）有限公司 用于风力发电机组变桨系统的自主控制系统及方法
CN115042982A (zh) * 2022-07-26 2022-09-13 珠海市双捷科技有限公司 一种油电混合无人机动力系统及其控制方法

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