一种带有安全保护机构的风电机组变桨距智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种带有安全保护机构的风电机组变桨距智能控制系统，属于风力发电机的控制技术领域。本实用新型专利技术包括变距风轮、变桨距执行机构和智能控制系统，变距风轮包括轮毂和可转动的桨叶；变桨距执行机构包括伺服电机、滚珠丝杠及丝杠母、与丝杠母连为一体的同步盘、拉杆；变桨距执行机构集中安装在轮毂，结构紧凑，机构简约，零件数目减少构件质量减轻，便于制造、安装、调试和维护；智能控制系统包括智能控制器、信息采集和传感器。采用本实用新型专利技术的风电机组当自然风吹来时风轮转动并稳定在塔顶的下风方向，方案简单易行；其工作风速范围3～25m/s，能抗御飓风60m/s，全程智能控制无需人员值守机组运行平稳，使用安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种带有安全保护机构的风电机组变桨距智能控制系统
本技术涉及一种带有安全保护机构的风电机组变桨距智能控制系统，属于风力发电机组的控制

技术介绍
风力发电机组运行在自然风场中，一是其桨叶要跟随风向变化保持正对迎风以利更多的捕获风能；二是在工作风速范围内须具备转速、功率等调节控制确保运行稳定以及运行中遇灾害性大风和突发故障时具有完善的安全保护技术。风电机组的迎风技术有尾舵迎风，舵轮迎风和偏航系统迎风。采用尾舵迎风，构造比较简单，多用于桨叶直径较小的风电机组，当桨叶直径超过6m时，为避开前方桨叶对风向的干扰尾杆尺寸设置较长，舵板面积较大，造成整体尾舵质量偏重，已不便采用；舵轮迎风在六十年代曾经采用过，因从舵轮到风力机主体回转之间的机械传动比较繁杂，结构松散且零件多，近年已不再沿用；偏航系统迎风是由风向仪，微处理器或PLC，驱动电机，蜗杆涡轮传动箱，制动器和转角位置传感器等组成，其技术比较完善，但系统构造较复杂，电力电子元器件配套成本偏高，若应用在桨叶直径12～20m的风电机组其销售价格高，在市场竞争中处于劣势。风电机组转速、功率调控方式有桨叶偏离风向、定桨距失速和改变桨距角度等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有安全保护机构的风电机组变桨距智能控制系统，包括变距风轮、变桨距执行机构和智能控制系统，其特征在于，变距风轮包括轮毂(1)和可转动的桨叶(5)，轮毂(1)为球形壳体，外部具有左端面、右端面和外缘均布的若干个空心盘状圆端面，每个圆端面上固定一个轮辐套筒，轮辐套筒内安装桨叶轴，桨叶轴外端有连接桨叶(5)的桨叶法兰，桨叶轴内端安装摇臂，桨叶(5)连同桨叶轴在轮辐套筒内灵活转动；变桨距执行机构包括伺服电机(6)、减速齿轮箱(7)、滚珠丝杠(8)、丝杠母、与丝杠母固定在一起的同步盘、拉杆和摇臂，变桨距执行机构集中安装在轮毂(1)中，当控制器(19)发出变桨距指令时由伺服电机(6)驱动滚珠丝杠(8)...

【技术特征摘要】
1.一种带有安全保护机构的风电机组变桨距智能控制系统，包括变距风轮、变桨距执行机构和智能控制系统，其特征在于，变距风轮包括轮毂(1)和可转动的桨叶(5)，轮毂(1)为球形壳体，外部具有左端面、右端面和外缘均布的若干个空心盘状圆端面，每个圆端面上固定一个轮辐套筒，轮辐套筒内安装桨叶轴，桨叶轴外端有连接桨叶(5)的桨叶法兰，桨叶轴内端安装摇臂，桨叶(5)连同桨叶轴在轮辐套筒内灵活转动；变桨距执行机构包括伺服电机(6)、减速齿轮箱(7)、滚珠丝杠(8)、丝杠母、与丝杠母固定在一起的同步盘、拉杆和摇臂，变桨距执行机构集中安装在轮毂(1)中，当控制器(19)发出变桨距指令时由伺服电机(6)驱动滚珠丝杠(8)正或反旋转从而带动同步盘沿滚珠丝杠(8)往复运动，拉杆的一端与同步盘铰接，另一端与桨叶轴内端的摇臂铰接，同步盘往复运动时牵推拉杆使摇臂或正或反转动，驱使桨叶轴外端的桨叶(5)转动，随即改变桨距角；智能控制系统包括以DSP或PLC为核心的控制器(19)和风速仪(3)，其中风速仪(3)位于机舱(2)顶部，风速仪(3)采集风速信息经过控制器(19)运算得出某一时段的标称风速，以此标称风速为依据发出指令通过变桨距执行机构使桨叶(5)实时调节到智能控制系统预先设定的目标桨距角，当风电机组运行状态出现异常时控制器(19)即令变桨距执行机构把桨叶(5)桨距角调至顺桨。2.根据权利要求1所述的一种带有安全保护机构的风电机组变桨距智能控制系统，其特征在于，还包括安全保护机构，安全保护机构配置了安全链、以及检测电流、电压、振动、转速、发电机(10)温度的风电机组运行状态信息的传感器，当检测到控制器(19)失电、安全链断开、振动传感器出现异常时，控制器(19)确认为一级安全保护，此时由蓄电池(21)供电给变桨距执行机构驱动桨叶(5)顺桨关机，停机后进入发电机(10)三相短路制动状态；检测到超出...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵福盛，罗振鹏，
申请(专利权)人：赵福盛，
类型：新型
国别省市：山东,37