CN206386224U - 风力发电机组的变桨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组的变桨系统，其技术方案要点是包括：用于改变所述变桨系统中桨叶的倾斜角度的驱动装置；用于监测多个桨叶倾斜角度的监测装置；将多个桨叶的倾斜角度与基准值进行比较的比较装置；受控于比较装置当桨叶的倾斜角度与基准值存在差值时输出信号的警示装置，达到了能够同步转动桨叶，在桨叶旋转角度不同时提醒操作人员进行维修的效果。

Description

风力发电机组的变桨系统

技术领域

本实用新型涉及变桨系统，特别涉及风力发电机组的变桨系统。

背景技术

风力发电是把风的动能转为电能，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，其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，风很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。

现有的可参考申请号为201310013689.7的专利，其公开了一种风力发电装置，其降低由通过风车叶片受风而产生的转矩的变动引起的对构成要件的机械负载，该发明的风力发电装置用发电机将通过风车叶片受风而产生的转矩转换成电力；风力发电装置具备：动力传递系统，其从风车叶片到发电机；第1减轻机构，其减轻施加于动力传递系统的转矩变动中由于风切变而产生的转矩变动；及第2减轻机构，其减轻施加于动力传递系统的转矩变动中非由风切变而引起的转矩变动。

变桨距控制技术关系到风力发电机组的安全可靠运行，影响风力机的使用寿命，通过控制桨距角使输出频率平稳、减小转矩震荡，减小机舱震荡，不但优化了输出功率，同时还有效的降低了噪音稳定发电机的输出功率，改善桨叶和整机的受力情况，在变桨控制过程中，不能准确的知晓每个桨叶是否存在损坏，更不知道何时需要修理变桨系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够同步转动桨叶，在桨叶旋转角度不同时提醒操作人员进行维修的风力发电机组的变桨系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种风力发电机组的变桨系统，包括用于改变所述变桨系统中桨叶的倾斜角度的驱动装置；用于监测多个桨叶倾斜角度的监测装置；将多个桨叶的倾斜角度与基准值进行比较的比较装置；受控于比较装置当桨叶的倾斜角度与基准值存在差值时输出信号的警示装置。

通过采用上述方案，在风力发电机组的变桨系统中，设有控制变桨系统中桨叶旋转倾斜的驱动装置，并且还有设有监测桨叶倾斜角度的监测装置，将监测到的实时的角度与基准的控制值进行比较，比较过程中如果发现有一个或者多个桨叶不能旋转到预期值的时候，受控于比较装置的警示装置会发出报警，提醒操作人员进行维修。

较佳的，所述驱动装置包括供电装置、电机驱动装置和控制装置，电机驱动装置包括驱动变桨系统中的桨叶转动的多个电机。

通过采用上述方案，具体的，驱动装置包括供电装置、电机驱动装置和控制装置，电机驱动装置控制多个桨叶进行转动，供电装置为电机转动提供必要的电源电压，控制装置根据指令控制电机旋转，在使用过程中结构清晰明了，比较实用。

较佳的，所述电机为步进电机。

通过采用上述方案，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角，这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单，转动电机为步进电机，在控制过程中能够通过步进电机控制桨叶进行转动，步进电机能够根据设备的旋转情况实时控制桨叶的旋转角度，增加了设备的实用性效果。

较佳的，还包括测量与电机驱动装置的驱动结果有关的信息的测量装置。

通过采用上述方案，还包括测量与电机驱动装置的驱动结果有关的信息的测量装置，在使用过程中能够通过测量装置实时检测风力作用的大小，当检测到风力变化时控制驱动装置驱动桨叶旋转以保持风力发电机能有一个稳定输出，使得输出的电流比较平衡，增加了设备的实用性效果。

较佳的，还包括将测量装置检测的信息反馈到控制装置以控制驱动装置旋转的处理器。

通过采用上述方案，测量后的数据经过处理器反馈至控制装置，然后通过控制装置控制电机进行旋转，操作简单方便，同时增加了设备的实用性效果。

较佳的，还包括在断电时通过驱动装置控制桨叶旋转至顺桨位置的保护装置。

通过采用上述方案，在断电时，风力发电机不停止工作，而驱动装置和控制装置在断电的时候停止运作，风力变化时输出不稳定的电流，同时容易造成风力发电机的损坏，影响风力发电机的使用寿命，设置保护装置能够在突然断电时控制桨叶旋转至顺桨位置，使得风力发电机停止发电，增加了设备的安全性能。

较佳的，所述保护装置包括在断电时为驱动装置提供电源的蓄电池装置。

通过采用上述方案，保护装置包括在断电时为驱动装置提供电源的蓄电池装置，在断电时蓄电池装置能够为驱动装置提供电源，通过驱动装置控制桨叶旋转至顺桨位置，防止设备损坏，增加了设备的实用性效果。

较佳的，所述保护装置包括控制驱动装置进行反转的反转装置。

通过采用上述方案，保护装置还包括控制驱动装置反转的反转装置，在使用时能够通过驱动装置控制电机进行反转，控制桨叶旋转至顺桨位置，增加了设备的实用性效果。

较佳的，所述保护装置包括在桨叶旋转至顺桨位置控制驱动装置停止工作的限位停止装置。

通过采用上述方案，保护装置还包括在桨叶旋转至顺桨位置控制驱动装置停止工作的限位停止装置，限位停止装置能够在桨叶到达顺桨位置时控制桨叶自动停止，操作建党方便，增加了设备的实用性效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：达到了能够同步转动桨叶，在桨叶旋转角度不同时提醒操作人员进行维修；增加了设备安全性效果；增加了设备的实用性效果。

附图说明

图1是实施例1中风力发电机组的变桨系统的整体框架示意图；

图中，1、驱动装置；2、保护装置；3、警示装置；4、限位停止装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种风力发电机组的变桨系统，如图1所示，包括驱动装置1、监测装置、比较装置和警示装置3，其中警示装置3包括警报器，驱动装置1包括供电装置、电机驱动装置和控制装置，电机控制装置包括多个步进电机，在使用时，每个步进电机控制一个桨叶的倾斜角度，供电装置为系统的运行提供必要的市电380V的工作电压，控制装置根据风力强度的不同控制步进电机进行工作，通过步进电机控制桨叶的倾斜角度，监测装置用于监测多个桨叶的倾斜角度，当桨叶的倾斜角度发生变化时，监测能够实时准确的监测到桨叶的倾斜角度，然后将监测到的信息传输给比较装置，比较装置将监测到的信息与设定值进行比较，在比较后发现监测到的信息与设定的值不同时，比较装置将信息传输给警示装置3并且控制警报器开始工作，警报器发出警报。

该系统还包括测量装置、处理器和保护装置2，其中保护装置2包括蓄电池装置、反转装置和限位停止装置4，测量装置用于实时检测风力的强度，并且将测量到的风力信息输送给处理器，测量装置可以是能够测量风量强度的压力传感器，处理器对测量装置测量到的信息进行分析和处理，并且将分析处理的结果传输给驱动装置1中的控制装置，控制装置根据处理器反馈的信息控制步进电机进行旋转。

该系统还包括保护装置2，保护装置2包括反转装置、限位停止装置4和蓄电池装置，限位停止装置4包括控制驱动装置1停止工作的压力传感器，蓄电池装置为步进电机提供工作的必要电压。

当系统断电无法运行时，蓄电池装置给驱动装置1提供电源，并且控制正转电路停止工作，反转装置开始工作，反转装置控制步进电机进行反转，使得桨叶旋转至顺桨位置，当桨叶旋转至顺桨位置时，桨叶与压力传感器进行接触，压力传感器将信号传输给，步进电机停止工作，使得桨叶始终保持在顺桨位置上。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种风力发电机组的变桨系统，其特征在于，包括：

驱动装置（1），用于改变风力发电机组中变桨系统的桨叶的倾斜角度；

监测装置，用于实时监测驱动装置（1）控制旋转的多个桨叶倾斜角度；

比较装置，将监测装置监测到的多个桨叶的倾斜角度与基准值进行比较；

警示装置（3），受控于比较装置使得当桨叶的倾斜角度与基准值存在差值时输出警示信号。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：所述驱动装置（1）包括供电装置、电机驱动装置和控制装置，电机驱动装置包括驱动变桨系统中的桨叶转动的多个电机。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：所述电机为步进电机。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：还包括测量与电机驱动装置的驱动结果有关的信息的测量装置。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：还包括将测量装置检测的信息反馈到控制装置以控制驱动装置（1）旋转的处理器。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：还包括在断电时通过驱动装置（1）控制桨叶旋转至顺桨位置的保护装置（2）。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：所述保护装置（2）包括在断电时为驱动装置（1）提供电源的蓄电池装置。

8.根据权利要求6所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：所述保护装置（2）包括控制驱动装置（1）进行反转的反转装置。

9.根据权利要求6所述的风力发电机组的变桨系统，其特征在于：所述保护装置（2）包括在桨叶旋转至顺桨位置控制驱动装置（1）停止工作的限位停止装置（4）。