CN217445270U - 一种风力发电机组偏航专用的软起动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组偏航专用的软起动器，包括控制装置、监测装置、旁路装置与散热装置；所述控制装置分别与所述监测装置、旁路装置和散热装置连接，并通过控制装置统一控制监测装置、旁路装置与散热装置。本实用新型提供的起动器可以满足多台电机同时起动、DP总线通讯模式、内置旁路并带保护监测、电机频繁起动、独有的散热控制、降低电机起动电流减少对电源系统的冲击、降低偏航机械部分的动能冲击，实现偏航电机平滑稳定的起动。

Description

一种风力发电机组偏航专用的软起动器

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组偏航专用的软起动器。

背景技术

风能是21世纪主要的绿色能源，也是非可再生能源最重要的替代能源之一，随着风电技术和装备水平的快速发展,风力发电已经成为目前技术最为成熟,最具规模化开发条件和商业化发展前景的新能源技术。

由于风的方向是不断变化的，而风力发电机组必须迎着风向才能最大效率的利用风能，因此风力发电机组的机舱也必须跟着风向的变化来不断改变方向，以保证始终处于迎风状态，风力发电机组的偏航系统的功能就是可以检测风向并根据风向来转动机舱，保证机舱平稳、精准、可靠的始终处于迎风的状态，所以偏航系统是风力发电机组必不可少的组成系统之一。

风力发电机组的偏航系统一般为主动偏航系统，即通过电力或液压的方式来实现机舱的转动，主动偏航系统主要采用齿轮驱动形式，通过四台偏航电机驱动与大齿啮合的小齿轮实现偏航。四台偏航电机常用的起动方式为直接起动，直接起动时起动电流大、冲击高，对齿轮部分造成巨大的机械冲击，会影响齿轮使用寿命，另由于风向变化频繁偏航系统会频繁的动作，使偏航电机长时间处于大电流的频繁起动状态，从而影响电机的使用寿命，四台电机同时起动的大电流也会对电源系统造成一定冲击，间接的影响电气元件的使用寿命，因此解决偏航电机的起动问题至关重要，国内一些风力发电机组采用了加装常规软起动器的方案来解决偏航电机起动问题，但目前国内外的软起动器主要适合常规的工业现场，适用于一般工况、常温的环境下，当用在偏航系统频繁起动、极限高低温环境的工况时，短时间内就会造成不可逆的损坏，更换成本非常昂贵。一种风力发电机组偏航专用的软起动器可以有效的解决这一问题，可以满足1.5分钟一次的频繁起动，可以在-40℃～70℃的环境温度下正常使用。

发明内容

为解决风力发电机组在偏航过程中造成的起动电流过大、动能机械冲击、控制功能缺少等情况，本实用新型的目的是提供一种风力发电机组偏航专用的软起动装置。

本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：

一种风力发电机组偏航专用的软起动器，包括：

包括控制装置、监测装置、旁路装置与散热装置；所述控制装置分别与所述监测装置、旁路装置和散热装置连接，并通过控制装置统一控制监测装置、旁路装置与散热装置。

与现有技术相比，本实用新型的一个或多个实施例可以具有如下优点：

可以实现多台电机同时起动，可以满足频繁起动，具备散热控制系统，内置旁路并带有保护功能，可以满足DP总线通讯控制。

可以实现设备状态、运行电流、模块温度等数据的实时监测。

附图说明

图1是发电机组偏航专用的软起动器结构示意图；

图2是风力发电机组偏航专用软起动器外围接口结构示意图；

图3是风力发电机组偏航专用软起动器集成控制示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本实用新型实施方式作进一步详细的描述。

如图1-图3所示，发电机组偏航专用的软起动器包括控制装置、监测装置、旁路装置与散热装置；所述控制装置分别与所述监测装置、旁路装置和散热装置连接，并通过控制装置统一控制监测装置、旁路装置与散热装置。

所述控制装置、监测装置、旁路装置与散热装置安装在软起动器壳体内；

所述控制装置包括通讯单元、控制单元及驱动单元；

所述监测装置包括电流传感器和继电保护电路，电流传感器配合继电保护电路使用；

所述旁路装置为交流接触器，并为内置旁路设置；

所述散热装置温度传感器和散热风扇。

旁路装置分别连接电机。

上述控制装置、监测装置与旁路装置结合使用。所述控制装置外置DP接口，通过DP接口与上位机连接，控制装置内置通讯电路，包含PROFIBUS–DP和Modbus RTU两种通讯协议，PROFIBUS–DP通讯方式负责与风力发电机组控制中心连接，Modbus RTU通讯方式负责与监测单元的继电保护电路和控制主板连接，通过通讯转换电路风力发电机组控制中心可以实时的采集和发送各种数据，可以实现设备状态、运行电流、模块温度等数据的实时监测。上述旁路装置由交流接触器和保护电路组成，保护电路通过专用的电流传感器和保护控制电路可以实现电机的过载和欠载保护，保护阈值和动作时间可以通过DP通讯来设定。

所述偏航软起动器设置外围接口，包括四个DI输入接口(可编程逻辑)和三个DO输出接口(可编程逻辑继电器输出)；

各个DI的逻辑控制如下：

(1)自动模式/手动模式切换端子(DI)；

高电平(1)：自动模式，软起动器由PLC总线控制起动和运行；

低电平(0)：手动模式，软起动器由手动按钮控制起动和运行。

(2)软起动器启停端子(DI)

高电平(1)：起动状态，软起动器起动；

低电平(0)：停止状态，软起动器停止；

(3)软起动器使能端子(DI)

高电平(1)：正常状态，软起动器正常运行；

低电平(0)：非运行状态，软起动器不能运行。

(4)软起动器复位端子(DI)

高电平(1)：给偏航软启复位指令；

低电平(0)：无动作；

(5)逻辑继电器输出1

当偏航软启故障情况下，输出干节点信号给PLC；

(6)逻辑继电器输出2

可以自定义如：准备好

(7)逻辑继电器输出3

可以自定义如：运行中

偏航软起动器与主控系统通讯接口要求

(1)偏航软起动器和主控PLC系统采用PROFIBUS-DP通讯。软起动器内置PROFIBUS-DP总线板卡和通讯接口(9针插头)。

(2)在自动模式(偏航软起动器接收PLC控制指令)偏航软起动器可以自诊断偏航软起动器和PLC通讯状态，当偏航软起动器自身检测到通讯中断，偏航软起动器报通讯故障，停止运行。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种风力发电机组偏航专用的软起动器，其特征在于，包括控制装置、监测装置、旁路装置与散热装置；所述控制装置分别与所述监测装置、旁路装置和散热装置连接，并通过控制装置统一控制监测装置、旁路装置与散热装置；

所述控制装置、监测装置、旁路装置与散热装置安装在软起动器壳体内；

所述控制装置包括通讯单元、控制单元及驱动单元；

所述监测装置包括电流传感器和继电保护电路；电流传感器配合继电保护电路使用；

所述旁路装置为交流接触器，并为内置旁路设置；

所述散热装置包括温度传感器和散热风扇；

所述偏航软起动器设置外围接口，包括四个DI输入接口和三个DO输出接口。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航专用的软起动器，其特征在于，所述控制装置外置DP接口，通过该DP接口与上位机连接。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航专用的软起动器，其特征在于，控制装置内置通讯电路，包含PROFIBUS–DP和Modbus RTU两种通讯协议，PROFIBUS–DP通讯方式负责与风力发电机组控制中心连接，Modbus RTU通讯方式负责与监测单元的继电保护电路和控制主板连接。

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