一種中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置，其特征在于，包括用于給中小型風力發電機組的偏航軸承單元增加阻尼的阻尼器、第一電動機執行單元和第二電動機執行單元，第一電動機執行單元和第二電動機執行單元分別連接第一偏航電動驅動單元和第二偏航電動驅動單元，第一偏航電動驅動單元和第二偏航電動驅動單元連接控制運算單元。本實用新型結合了雙電機消除間隙的方法和偏航阻尼器，既消除了偏航軸承齒輪間隙，又增加了偏航系統的穩定性，解決了單一靜態的阻尼方法機組在偏航過程中間隙不能自動動態消除齒輪間隙的缺點。
【專利說明】
一種中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種風力發電偏航阻尼控制裝置，應用于有兩臺偏航減速電動機的主動電動偏航的風力發電機組，屬于風力發電技術領域。
【背景技術】
[0002]現有風力發電機組應用中，基本都采用電動偏航對風方式，偏航制動系統多采用氣壓疊剎車作用于制動盤，還有液壓疊剎作用于制動盤。這兩種方法優勢制動力矩大，阻尼力大穩定，整機系統穩定可靠，成本高多用于兆瓦級以上的大型機組。但是這種機組有專門維護人員，來定期清潔油污，加油修理管路，系統結構復雜，成本高。
[0003]現如今市場已有的中小型風力發電機組偏航阻尼，一種采用單獨的偏航電動帶制動抱閘方式;一種是采用單獨的阻尼塊增加阻尼。這兩種阻尼基本都是靜態的，由于阻尼力矩偏小，在風力發電機運行過程中，偏航齒輪間隙逐漸變大，偏航系統會不穩定，長期碰撞會撞傷齒輪齒面，甚至斷裂。以上兩種方式，不能只是靜態的，不能實時調整阻尼力。另外，現如今如雙電消除間隙的方式，基本用于精密機床消除間隙，傳送帶調節傳送帶張力等領域。對于中小型機組來說，由于結構較小，為更好的適應市場需求必須降成本。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種用于中小型風力發電的偏航阻尼控制裝置，以解決現有中小型風力發電機組偏航阻尼的單一，不可實時調整消除偏航齒輪間隙的問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置，其特征在于，包括用于給中小型風力發電機組的偏航軸承單元增加阻尼的阻尼器、第一電動機執行單元和第二電動機執行單元，第一電動機執行單元和第二電動機執行單元分別連接第一偏航電動驅動單元和第二偏航電動驅動單元，第一偏航電動驅動單元和第二偏航電動驅動單元連接控制運算單元。
[0006]優選地，所述的控制運算單元包括可編程控制器、繼電器、角度傳感器及通訊采樣模塊，所述的可編程控制器連接繼電器、用于測量中小型風力發電機組的偏航軸承單元的偏航角度的角度傳感器及通訊采樣模塊，所述的通訊采樣模塊與第一偏航電動驅動單元和第二偏航電動驅動單元連接，所述的繼電器與第一偏航電動驅動單元和第二偏航電動驅動單元連接。
[0007]優選地，所述的第一偏航電動驅動單元和第二偏航電動驅動單元為變頻調速控制器。
[0008]優選地，所述的第一電動機執行單元和第二電動機執行單元包括帶電磁抱閘裝置的偏航電動機以及與電動機連接的減速機，減速機連接輸出齒輪，輸出齒輪耦接于偏航軸承單元的偏航齒輪。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0010]I)本實用新型適用于雙電動偏航系統；
[0011]2)本實用新型結合了雙電機消除間隙的方法和偏航阻尼器，既消除了偏航軸承齒輪間隙，又增加了偏航系統的穩定性，解決了單一靜態的阻尼方法機組在偏航過程中間隙不能自動動態消除齒輪間隙的缺點；
[0012]3)本實用新型由于是動態調節齒輪間隙，極大減小了機組偏航系統在運行過程中的齒面碰撞，增加了軸承和偏航減速機壽命，增加了機組運行壽命，減少機組維護工作量。
[0013]4)本實用新型實現簡單，利用現有偏航系統，增加控制裝置，機構方便可靠，不增加結構件，對中小型機組，增加維護空間，
[0014]5)本實用新型節省了中小型風力發電機組的成本，增加了中小型風力發電機組的市場競爭優勢。
【附圖說明】
[0015]圖1為中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置結構安裝示意圖；
[0016]圖2為中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置連接關系示意圖；
[0017]圖3a為中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置第一種使用狀態示意圖；
[0018]圖3b為中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置第二種使用狀態示意圖；
[0019]圖3c為中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置第三種使用狀態示意圖；
[0020]圖3d為中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置第四種使用狀態示意圖；
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0022]實施例
[0023]如圖1所示，本實用新型的中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置包括多個用于給中小型風力發電機組的偏航軸承單元D5增加阻尼的阻尼器D4、第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2，第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2分別連接第一偏航電動驅動單元D2-1和第二偏航電動驅動單元D2-2，第一偏航電動驅動單元D2-1和第二偏航電動驅動單元D2-2連接控制運算單元Dl。所述的偏航軸承單元D5包括偏航軸承以及設于偏航軸承上的偏航齒輪。
[0024]所述的控制運算單元Dl包括可編程控制器、繼電器、角度傳感器及通訊采樣模塊，所述的可編程控制器連接繼電器、用于測量中小型風力發電機組的偏航軸承單元D5的偏航角度的角度傳感器及通訊采樣模塊，所述的通訊采樣模塊與第一偏航電動驅動單元D2-1和第二偏航電動驅動單元D2-2連接，所述的繼電器與第一偏航電動驅動單元D2-1和第二偏航電動驅動單元D2-2連接。所述的控制運算單元Dl采樣當前風力發電機組偏航系統的運行狀態(即偏航角度)以及第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2的電動機的電流、功率和旋轉方向，并通過第一偏航電動驅動單元D2-1和第二偏航電動驅動單元D2-2控制第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2來消除偏航軸承單元D5的偏航齒輪與輸出齒輪之間的間隙。
[0025]所述的第一偏航電動驅動單元D2-1和第二偏航電動驅動單元D2-2為變頻調速控制器，其由控制運算單元Dl給出控制命令，驅動第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2的電動機進行旋轉運動，同時，檢測電動機的流、功率、方向等信息反饋給控制運算單元Dl。
[0026]所述的第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2包括帶電磁抱閘偏航電動機以及與帶電磁抱閘偏航電動機連接的減速機，減速機連接輸出齒輪，輸出齒輪耦接于偏航軸承單元D5的偏航齒輪。
[0027]所述的阻尼器D4為市售產品，用于給中小型風力發電機組的偏航軸承單元D5增加阻尼力矩，用于更好的增加偏航系統運行的平穩性。
[0028]在運行過程中，中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置的第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2、阻尼器D4，偏航軸承單元D5中運行四種狀態，阻尼器D4—直施加一定的阻尼力矩給偏航軸承單元D5。控制運算單元Dl的可編程控制器通過角度傳感器測量偏航角度，當偏航角度在-15°?15°之間且偏航停止時間大于15min時，偏航軸承單元D5和第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2產生間隙，控制運算單元Dl命令第一偏航電動驅動單元D2-1控制第一電動機執行單元D3-1保持當前偏航方向，命令第二偏航電動驅動單元D2-2控制偏航電動執行單元D3-2向相反方向運行，控制運算單元Dl根據第一偏航電動驅動單元D2-1和第二偏航電動驅動單元D2-2的電動電流和功率來控制第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2的動態調整，如圖3c所示;或者第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2都停止，如圖3a所示，控制運算單元Dl間隔一定時間再重新啟動相反運行第一電動機執行單元D3-1和第二電動機執行單元D3-2消除機組運行過程中的齒輪間隙；或者第一電動機執行單元D3-1停止，第二電動機執行單元D3-2一直施加一定的轉動力矩給第一電動機執行單元D3-1，達到穩定，如圖3d所示;或者第一電動機執行單元D3-1運行施加一定轉動力矩給第二電動機執行單元D3-2，第二電動機執行單元D3-2停止，如圖313所示。
【主權項】
1.一種中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置，其特征在于，包括用于給中小型風力發電機組的偏航軸承單元(D5)增加阻尼的阻尼器(D4)、第一電動機執行單元(D3-1)和第二電動機執行單元(D3-2)，第一電動機執行單元(D3-1)和第二電動機執行單元(D3-2)分別連接第一偏航電動驅動單元(D2-1)和第二偏航電動驅動單元(D2-2)，第一偏航電動驅動單元(D2-1)和第二偏航電動驅動單元(D2-2)連接控制運算單元(D1)。2.如權利要求1所述的中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置，其特征在于，所述的控制運算單元(Dl)包括可編程控制器、繼電器、角度傳感器及通訊采樣模塊，所述的可編程控制器連接繼電器、用于測量中小型風力發電機組的偏航軸承單元(D5)的偏航角度的角度傳感器及通訊采樣模塊，所述的通訊采樣模塊與第一偏航電動驅動單元(D2-1)和第二偏航電動驅動單元(D2-2)連接，所述的繼電器與第一偏航電動驅動單元(D2-1)和第二偏航電動驅動單元(D2-2)連接。3.如權利要求1所述的中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置，其特征在于，所述的第一偏航電動驅動單元(D2-1)和第二偏航電動驅動單元(D2-2)為變頻調速控制器。4.如權利要求1所述的中小型風力發電機組的偏航阻尼控制裝置，其特征在于，所述的第一電動機執行單元(D3-1)和第二電動機執行單元(D3-2)包括帶電磁抱閘偏航電動機以及與帶電磁抱閘偏航電動機連接的減速機和輸出齒輪，，輸出齒輪耦接于偏航軸承單元(D5)的偏航齒輪。
【文檔編號】F03D7/00GK205445893SQ201521108243
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月28日
【發明人】袁煒, 周紹君, 謝文龍, 金濤
【申請人】上海致遠綠色能源股份有限公司