本发明专利技术涉及一种发电机阻尼降速装置及其自动控制方法，风力发电机阻尼降速装置包括塔柱、阻尼轴和风力发电机的电机轴，塔柱为密闭型腔体，塔柱上开设有进水口和出水口；阻尼轴位于所述塔柱腔体内部；阻尼轴和电机轴之间通过离合器连接；阻尼轴上轴向固定有若干阻尼叶轮；自动控制系统包括风力发电机、风力发电机阻尼降速装置、反馈模块以及与所述反馈模块连接的判断模块；自动控制方法分为四个操作步骤；本发明专利技术风力发电机阻尼降速装置以阻尼叶轮在尼水中转动形式将多余的风能释放，使其在台风天气能够正常运行；利用本发明专利技术的风力发电机阻尼降速装置自动控制系统和控制方法能够实现对风力发电机阻尼降速装置的自动控制，自动化程度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机控制
，特别涉及一种风力发电机阻尼降速的装置及其自动控制方法。
技术介绍
风力发电机在运转中必然会遇到11级风速30m/s以上台风或飓风影响，使发电机风叶损坏，过速过载烧坏电机线圈，甚至损坏塔架。目前大部分风力发电机在遇到台风或飓风时一般都会起动自带的刹车装置，使其风力电机停止运行。中国专利授权公告号为CN201246284Y的技术专利公开了一种风力发电机组柔性刹车系统，该系统由电机驱动的油泵的输出端连接安全阀的输入端，油泵的输入端经滤油器接入邮箱，液压油供给系统的油泵的输出端连接蓄能器，该输出端经节流阀连接第一开关阀的输入端，该开关阀的输出端连接另一蓄能器、且通过油管与所述一对液压缸的有杆腔相连接，通过液压缸上的刹车片来实现对风力发电机的平稳刹车，但一遇到台风飓风天气就要停止风力电机的运转，势必会造成风力发电机的空置，使风能的利用率大大降低。中国专利授权公告号为CN202047936U的技术专利公开了一种风力发电机机械减速刹车装置，其中的机械减速装置确保了风机在大风条件下仍能正常工作，但由于采取的减速装置是靠滚轮与刹车盘之间的摩擦来对风机主轴进行减速的，单纯的机械式减速要受到滚轮和刹车盘的承载能力的限制，此外滚动摩擦仍然会造成一定的机械磨损而发生失效的现象。因此，专利技术一种新型的风力发电机减速装置，确保其在台风或飓风天气下仍能平稳运行，具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发电机阻尼降速装置，实现当遇到台风或飓风时风力发电机可以不用开启刹车装置，电机轴仍能按照需要的转速继续转动，从而实现风力发电机的持续运转，提高风能的利用效率。另外，本专利技术还提供了一种利用该阻尼降速装置实现对风力发电机进行降速的自动控制方法。实现本专利技术目的的技术方案是一种发电机阻尼降速装置，包括塔柱、阻尼轴和风力发电机的电机轴；所述塔柱为密闭型腔体，所述塔柱上开设有进水口和出水口；所述阻尼轴位于所述塔柱腔体内部；所述阻尼轴和所述电机轴之间通过离合器连接；所述阻尼轴上轴向固定有若干阻尼叶轮，所述阻尼叶轮与所述阻尼轴连接为一个整体。所述阻尼叶轮和所述阻尼轴之间焊接固定。所述阻尼轴的两端设有上轴承和下轴承，所述上轴承和所述下轴承分别固定在所述塔柱的轴承座内。所述进水口设在所述塔柱的上部；所述出水口设在所述塔柱的底部。一种利用上述风力发电机阻尼降速装置进行降速的风力发电机阻尼降速控制方法包括如下步骤：A：建立风力发电机阻尼降速控制单元，所述风力发电机阻尼降速控制单元包括包括风力发电机、风力发电机阻尼降速装置、实时监控所述风力发电机电力输出参数的反馈模块以及与所述反馈模块连接的判断模块；所述判断模块根据所述反馈模块反馈的风力发电机电力输出参数的大小对所述风力发电机阻尼降速装置的进水口和出水口的开、闭以及所述风力发电机阻尼降速装置的离合器的启、停进行控制；所述风力发电机的电力输出参数可以为所述风力发电机的工作电压，所述判断模块内预存有第一临界电压、第二临界电压和第三临界电压；当所述风力发电机的工作电压大于所述第一临界电压时，所述判断模块触发启动离合器，并触发打开风力发电机阻尼降速装置的进水口；当所述风力发电机的工作电压为第二临界电压时，判断模块触发关闭风力发电机阻尼降速装置的进水口，并继续触发启用离合器；当所述风力发电机的工作电压低于第三临界电压时，判断模块触发停用离合器，并触发打开阻尼降速装置的出水口；所述风力发电机的电力输出参数可以为所述风力发电机的工作电流，所述判断模块内预存有第一临界电流、第二临界电流和第三临界电流；当所述风力发电机的工作电流大于所述第一临界电流时，所述判断模块触发启动离合器，并触发打开风力发电机阻尼降速装置的进水口；当所述风力发电机的工作电流降低到第二临界电流时，判断模块触发关闭风力发电机阻尼降速装置的进水口，并继续触发启用离合器；当所述风力发电机的工作电流低于第三临界电流时，判断模块触发停用离合器，并触发打开阻尼降速装置的出水口。B：判断风力发电机的电力输出参数是否大于第一临界值；如果所述风力发电机的电力输出参数大于第一临界值，则执行步骤B；如果所述风力发电机的电力输出参数没有超过所述第一临界值，则继续执行步骤A。C：启用所述阻尼降速装置的注水口开关，开启离合器，风力发电机阻尼降速装置开始降速；所述风力发电机的电力输出参数值相应开始降低，当所述风力发电机的电力输出参数降到第二临界值时进入步骤C。D：关闭所述阻尼降速装置的注水开关，并保持离合器开启，继续观测所述风力发电机的电力输出参数值，若所述风力发电机的电力输出参数大于第一临界值时，进入步骤B；若所述风力发电机的电力输出参数小于第三临界值，则进入步骤D。E：打开所述阻尼降速装置的出水口开关并关闭离合器，阻尼降速装置停止工作。上述步骤中，所述风力发电机的电力输出参数为风力发电机的工作电压或工作电流；所述第一临界值为第一临界电压或第一临界电流；所述第二临界值为第二临界电压或第二临界电流；所述第三临界值为第三临界电压或第三临界电流。本专利技术的有益效果：（1）台风天气时，通过本专利技术的风力发电机阻尼降速装置将额外的风能吸收，以阻尼叶轮在阻尼水中转动形式将多余的风能释放，降低了风力发电机电机轴的转速，保护了风力发电机，使其在台风天气仍然能够正常运行，提高了风能的利用效率。（2）利用本专利技术的风力发电机阻尼降速装置的自动控制方法能够实现对风力发电机阻尼降速装置的自动控制，针对不同的风速控制系统能够自动开启关闭降速模式，自动化程度高。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术的风力发电机阻尼降速装置的结构示意图。图2为本专利技术的风力发电机阻尼降速装置中用到的自动控制单元的模块图。图3为本专利技术的风力发电机阻尼降速装置自动控制方法流程图。图中，1塔柱，2阻尼叶轮，3阻尼轴，4上轴承，5离合器，6电机轴，7风力发电机，8出水口，9下轴承，10进水口，11风力发电机阻尼降速装置，12反馈模块，13判断模块。具体实施方式如图1所示，一种发电机阻尼降速装置，包括塔柱1、阻尼轴3和风力发电机的电机轴6，其中塔柱1为密闭型腔体，塔柱1上开设有进水口10和出水口8；阻尼轴3位于塔柱1腔体内部，阻尼轴3和电机轴6之间设有离合器5，离合器5用来控制电机轴6和阻尼轴3之间扭矩的传递；阻尼轴3上轴向固定有若干阻尼叶轮2，阻尼叶轮2焊接在阻尼轴3上，阻尼叶轮2能够随阻尼轴3一起随电机轴6整体转动。为保证阻尼轴3与电机轴6同步转动时的平稳性和受力均匀性，在阻尼轴3的两端设有上轴承4和下轴承9，上轴承4和下轴承9分别固定在塔柱1的轴承座内。台风到来时，电机轴6的转速开始逐步增大，当电机轴6的转速达到风力发电机7能够承受的预定转速时，进水口10开始向塔柱1内快速注入阻尼水，同时开启离合器5，阻尼轴3和电机轴6一起开始同步转动，浸入阻尼水中的阻尼叶轮2在随阻尼轴3一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发电机阻尼降速装置，其特征在于：包括塔柱（1）、阻尼轴（3）和风力发电机的电机轴（6）；所述塔柱（1）为密闭型腔体，所述塔柱（1）上开设有进水口（10）和出水口（8）；所述阻尼轴（3）位于所述塔柱（1）腔体内部；所述阻尼轴（3）和所述电机轴（6）之间通过离合器(5)连接；所述阻尼轴(3)上轴向固定有若干阻尼叶轮(2)，所述阻尼叶轮(2)与所述阻尼轴(3)连接为一个整体。
【技术特征摘要】
1.一种发电机阻尼降速装置，其特征在于：包括塔柱（1）、阻尼轴（3）和风力发电机的电机轴（6）；所述塔柱（1）为密闭型腔体，所述塔柱（1）上开设有进水口（10）和出水口（8）；所述阻尼轴（3）位于所述塔柱（1）腔体内部；所述阻尼轴（3）和所述电机轴（6）之间通过离合器(5)连接；所述阻尼轴(3)上轴向固定有若干阻尼叶轮(2)，所述阻尼叶轮(2)与所述阻尼轴(3)连接为一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种发电机阻尼降速装置，其特征在于：所述阻尼轴（3）的两端设有上轴承（4）和下轴承（9），所述上轴承（4）和所述下轴承（9）分别固定在所述塔柱（1）的轴承座内。
3.根据权利要求1所述的一种发电机阻尼降速装置，其特征在于：所述阻尼叶轮（2）和阻尼轴（3）焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种发电机阻尼降速装置，其特征在于：所述进水口（10）设在所述塔柱（1）的上部；所述出水口（8）设在所述塔柱（1）的底部。
5.一种如权利要求1所述的一种风力发电机阻尼降速装置的控制方法，包含如下步骤：
A建立风力发电机阻尼降速控制单元，所述风力发电机阻尼降速控制单元包括风力发电机（7）、权利要求1中所述的风力发电机阻尼降速装置（11）、实时监控所述风力发电机（7）电力输出参数的反馈模块（12）以及与所述反馈模块（12）连接的判断模块（13）；所述判断模块（13）根据所述反馈模块（12）反馈的风力发电机电力输出参数的大小对所述风力发电机阻尼降速装置（11）的进水口（18）和出水口（8）的开、闭以及所述风力发电机阻尼降速装置（11）的离合器（5）的启、停进行控制；所述风力发电机（7）的电力输出参数包括所述风力发电机（7）的工作电压，所述判断模块（13）内预存有第一临界电压、第二临界电压和第三临界电压；当所述风力发电机（7）的工作电压大于所述第一临界电压，所述判断模块（13）触发启动离合器（5），并触发打开风力发电机阻尼降速装置（11）的进水口（10）；当所述风力发电机（7）的工作电压降低到第二临界电压时，判断模块（13）触发关闭...
【专利技术属性】
技术研发人员：高天里，张琨，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河南省电力公司开封供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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