变桨传动设备及控制方法技术

本发明专利技术公开一种变桨传动设备及控制方法，涉及风力发电领域，该变桨传动设备，包括：多个电机和多个传动装置；多个电机被配置为其中每个电机带动一个传动装置，且多个电机的输出扭矩相同或者输出扭矩之差在允许范围内；多个传动装置被配置为在多个电机的带动下，带动变桨轴承转动。该变桨传动设备及控制方法为解决传动装置的强度不足以支撑传动装置长期处于极限载荷和疲劳载荷状态的问题。

【技术实现步骤摘要】
变桨传动设备及控制方法
本专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及一种变桨传动设备及控制方法。
技术介绍
能源是社会经济和人类生活的主要物质基础，是社会发展的动力。然而，作为世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然气等不可再生的能源的储量日趋减少，世界各个国家都在发展风力发电，风力发电作为新能源，已经形成了成熟的规模。风力发电机组是将风能转换成电能的设备。在风力发电过程中，风带动风力发电机组的桨叶转动，从而带动风力发电机组中风力发电机转动并产生电能。风速越大，风力发电机的转速越快。为了保证风力发电机的转速稳定，需要根据风速调节桨叶的桨距角，即进行变桨。现阶段中，利用单个电机输出动力来驱动变桨轴承转动，实现变桨功能。具体的，单个电机连接有减速器，减速器和变桨轴承分别与传动装置传动连接，从而使得单个电机输出的动力通过减速器传递到传动装置上，在通过传动装置带动变桨轴承转动，从而实现变桨功能。但是，随着风力发电机组的发热功率的提升，以及桨叶的长度和重量不断增加，带动变桨轴承所需要的载荷增大，传动装置的负担加重。传动装置的强度不足以支撑传动装置长期处于极限载荷和疲劳载荷状态，使得传动装置容易发生损坏，从而导致风力发电机组出现故障。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种变桨传动设备及控制方法，能够避免传动装置因为强度不足导致长期处于极限载荷和疲劳载荷状态的情况。第一方面，本专利技术实施例提供了一种变桨传动设备，用于驱动变桨轴承转动，该变桨传动设备包括多个电机和多个传动装置；多个电机被配置为其中每个电机带动一个传动装置，且多个电机的输出扭矩相同或者输出扭矩之差在允许范围内；多个传动装置被配置为在多个电机的带动下，带动变桨轴承转动。根据上述第一方面，该变桨传动设备还包括与多个电机一一对应设置的多个驱动器，多个驱动器被配置为驱动多个电机，使得多个电机的输出扭矩相同或者输出扭矩之差在允许范围内；驱动器(11)还被配置为监测对应电机的输出扭矩和转速。根据上述第一方面，多个电机中的一个电机为主电机，其余的电机为从电机，主电机对应的驱动器与从电机对应的驱动器相连接，主电机对应的驱动器被配置为向从电机对应的驱动器发送控制指令，控制从电机的输出扭矩。根据上述第一方面，上述变桨传动设备还包括设置在变桨轴承上的变桨速度采集装置，变桨速度采集装置被配置为采集变桨轴承的实际变桨速度。根据上述第一方面，变桨速度采集装置还被配置为将采集的实际变桨速度分别传递给多个驱动器；多个驱动器还被配置为根据实际变桨速度和设定的目标变桨速度的差值，控制对应的电机调整输出扭矩。根据上述第一方面，变桨速度采集装置被配置为将采集的实际变桨速度传递给主电机对应的驱动器；主电机对应的驱动器还被配置为根据实际变桨速度和设定的目标变桨速度的差值，控制主电机调整输出扭矩，以及向从电机对应的驱动器发送调整指令；从电机对应的驱动器还被配置为根据调整指令，控制从电机调整输出扭矩。根据上述第一方面，上述变桨传动设备还包括设置在电机与对应的传动装置之间的离合器，离合器被配置为控制电机与对应的传动装置传动连接或脱离。根据上述第一方面，上述变桨传动设备还包括设置在变桨轴承上的抱匣装置，抱匣装置被配置为根据主电机对应的驱动器发送的抱闸指令对变桨轴承进行抱闸。根据上述第一方面，上述变桨传动设备还包括与多个驱动器分别连接的主控单元，主控单元被配置为根据主电机对应的驱动器发送来的从电机的故障信息。根据上述第一方面，传动装置为齿形带或齿轮。第二方面，本专利技术实施例提供了一种变桨传动控制方法，用于上述方案的变桨传动设备，多个电机带动多个传动装置，从而带动变桨轴承转动，实现变桨功能。根据上述第二方面，上述变桨传动控制方法还包括：由出现故障的从电机对应的驱动器向主电机对应的驱动器发送故障信息；由主电机对应的驱动器向主控单元发送故障信息；由主控单元根据故障信息，控制变桨轴承进行收桨，并控制出现故障的从电机对应的离合器与传动装置脱离。根据上述第二方面，上述变桨传动控制方法还包括：由主控单元监测主电机对应的驱动器的心跳信号；当监测到主电机对应的驱动器的心跳信号发生异常时，由主控单元控制变桨轴承进行收桨，并控制与主电机对应的离合器与传动装置脱离。根据上述第二方面，上述变桨传动控制方法还包括：由从电机对应的驱动器监测主电机对应的驱动器的心跳信号；当监测到主电机对应的驱动器的心跳信号发生异常时，由从电机对应的驱动器向主控单元发送通知信息；当主控单元接收通知消息时，由主控单元控制变桨轴承进行收桨，并控制与主电机对应的离合器与传动装置脱离。根据上述第二方面，上述变桨传动控制方法还包括：由驱动器监测对应电机的输出扭矩和转速；若对应电机的输出扭矩在单位时间内下降的数值大于预设的扭矩下降阈值，且对应电机的转速在单位时间内上升的数值大于预设的转速上升阈值，由驱动器停止工作，或者控制对应电机的离合器与传动装置脱离；若对应电机的输出扭矩在单位时间内上升的数值大于预设的扭矩上升阈值，且对应电机的转速在单位时间内下降的数值大于预设的转速下降阈值，由驱动器停止工作，或者控制对应电机的离合器与传动装置脱离。本专利技术实施例提供了一种变桨传动设备和控制方法，变桨传动设备中设置有多个电机，以及与多个电机一一对应设置的多个传动装置，多个电机带动多个传动装置，从而带动变桨轴承转动，实现变桨功能。多个电机的输出扭矩相同或者多个电机的输出扭矩之差在允许范围内。使得变桨轴承进行变桨时所需的扭矩能够均分给多个电机，由多个电机分别带动对应的传动装置，为变桨轴承提供进行变桨时所需的扭矩，从而降低每个传动装置的负担，避免传动装置长期处于极限载荷和疲劳载荷状态。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1为本专利技术一实施例中的变桨传动设备的结构示意图；图2为本专利技术一实施例中的变桨传动控制方法的流程图；图3为本专利技术另一实施例中变桨传动设备的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例中变桨传动设备的驱动示意图；图5为本专利技术另一实施例的另一示例中的变桨传动控制方法的流程图；图6为本专利技术另一实施例的又一示例中的变桨传动控制方法的流程图；图7为本专利技术另一实施例的再一示例中的变桨传动控制方法的流程图；图8为本专利技术又一实施例中的变桨传动设备的结构示意图；图9为本专利技术再一实施例中的变桨传动控制方法的流程图。其中：10-电机；11-传动装置；12-变桨轴承；13-驱动器；14-变桨速度采集装置；15-离合器；16-主控单元；17-抱闸装置。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。图1为本专利技术一实施例中的变桨传动设备的结构示意图，如图1所示，变桨传动设备包括多个电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变桨传动设备，用于驱动变桨轴承(12)转动，其特征在于：包括多个电机(10)和多个传动装置(11)；所述多个电机(10)被配置为其中每个电机(10)带动一个传动装置(11)，且所述多个电机(10)的输出扭矩相同或者输出扭矩之差在允许范围内；所述多个传动装置(11)被配置为在所述多个电机(10)的带动下，带动变桨轴承(12)转动。

【技术特征摘要】
1.一种变桨传动设备，用于驱动变桨轴承(12)转动，其特征在于：包括多个电机(10)和多个传动装置(11)；所述多个电机(10)被配置为其中每个电机(10)带动一个传动装置(11)，且所述多个电机(10)的输出扭矩相同或者输出扭矩之差在允许范围内；所述多个传动装置(11)被配置为在所述多个电机(10)的带动下，带动变桨轴承(12)转动。2.根据权利要求1所述的变桨传动设备，其特征在于，还包括与所述多个电机(10)一一对应设置的多个驱动器(13)，所述多个驱动器(13)被配置为驱动所述多个电机(10)，使得所述多个电机(10)的输出扭矩相同或者输出扭矩之差在允许范围内；所述驱动器(13)还被配置为监测对应电机(10)的输出扭矩和转速。3.根据权利要求2所述的变桨传动设备，其特征在于，所述多个电机(10)中的一个电机(10)为主电机，其余的电机(10)为从电机，所述主电机对应的驱动器(13)与所述从电机对应的驱动器(13)相连接；所述主电机对应的驱动器(13)被配置为向所述从电机对应的驱动器(13)发送控制指令，控制所述从电机的输出扭矩。4.根据权利要求3所述的变桨传动设备，其特征在于，还包括设置在所述变桨轴承(12)上的变桨速度采集装置(14)，所述变桨速度采集装置(14)被配置为采集所述变桨轴承(12)的实际变桨速度。5.根据权利要求4所述的变桨传动设备，其特征在于，所述变桨速度采集装置(14)还被配置为将采集的所述实际变桨速度分别传递给所述多个驱动器(13)；所述多个驱动器(13)还被配置为根据所述实际变桨速度和设定的目标变桨速度的差值，控制对应的电机(10)调整输出扭矩。6.根据权利要求4所述的变桨传动设备，其特征在于，所述变桨速度采集装置(14)被配置为将采集的所述实际变桨速度传递给所述主电机对应的驱动器(13)；所述主电机对应的驱动器(13)还被配置为根据所述实际变桨速度和设定的目标变桨速度的差值，控制所述主电机调整输出扭矩，以及向所述从电机对应的驱动器(13)发送调整指令；所述从电机对应的驱动器(13)还被配置为根据所述调整指令，控制所述从电机调整输出扭矩。7.根据权利要求1所述的变桨传动设备，其特征在于，还包括设置在所述电机(10)与对应的传动装置(11)之间的离合器(15)，所述离合器(15)被配置为控制所述电机(10)与对应的传动装置(11)传动连接或脱离。8.根据权利要求3所述的变桨传动设备，其特征在于，还包括设置在所述变桨轴承(12)上的抱匣装置(17)，所述抱匣装置(17)被配置为根据所述主电机对应的驱动器(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：申亮，刘众，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11