一种液压风力发电机组低风速启动系统技术方案

本实用新型专利技术属于风力发电技术领域。为了解决常规液压风力发电机组在风速较低时不足以启动整个系统进行发电的问题，本实用新型专利技术公开了一种液压风力发电机组低风速启动系统。该低风速启动系统，包括主循环系统和补油系统；其中，在主循环系统的高压油路和低压油路之间并联设有第一节流阀和第二节流阀；在补油系统中设有补油泵、回油路、回油控制阀和回油溢流阀，补油泵通过补油路与低压油路连接，回油控制阀和回油溢流阀并联连接位于回油路中。本实用新型专利技术的液压风力发电机组低风速启动系统，可以实现在低风速下的平稳顺畅启动，从而提高对风能的利用率，保证发电质量。

A low wind speed starting system for hydraulic wind turbines

The utility model belongs to the technical field of wind power generation. In order to solve the problem that the conventional hydraulic wind turbine can not start the whole system to generate electricity when the wind speed is low, the utility model discloses a low wind speed start-up system of the hydraulic wind turbine. The low wind speed start-up system comprises a main circulation system and an oil replenishment system, wherein a first throttle valve and a second throttle valve are connected in parallel between the high-pressure oil circuit and the low-pressure oil circuit of the main circulation system, and a replenishment pump, a return oil circuit, a return oil control valve and a return oil overflow valve are arranged in the replenishment system, and the replenishment oil pump passes through the replenishment circuit and a low-pressure oil circuit. The oil return control valve and the return oil overflow valve are connected in parallel in the return oil way. The low wind speed starting system of the hydraulic wind turbine of the utility model can realize stable and smooth start-up under low wind speed, thereby improving the utilization rate of wind energy and ensuring the quality of power generation.

【技术实现步骤摘要】
一种液压风力发电机组低风速启动系统
本技术属于风力发电
，具体涉及一种液压风力发电机组低风速启动系统。
技术介绍
随着近几年来世界传统能源的枯竭，新型能源纷纷登上能源舞台。风力发电长足发展，为世界能源的枯竭和环境危机做出了应有的贡献。因此，新型液压风力发电机组设备得到了前所未有的关注，并且在世界各地已经开始试验或投入使用，将会逐步取代传统机械齿轮传动的发电机组。其中，低风速启动是新型液压风力发电机组在实际使用过程中的重要技术问题之一，也是发电机组正常运行的必要要求。然而，在新型液压风力发电机组进行正常工作的时候，经常会出现在风速较低或风速不稳定的工况下，风轮无法带动液压泵正常转动，即整个系统无法正常进行发电或持续稳定发电，从而降低了对风能的利用率，同时也无法保证发电质量。
技术实现思路
为了解决常规液压风力发电机组在风速较低时不足以启动整个系统进行发电的问题，本技术提出了一种全新的液压风力发电机组低风速启动系统。该系统，包括主循环系统、补油系统、风轮和发电机；其中，所述主循环系统，包括液压泵、液压马达、高压油路、低压油路、单向阀以及第一节流阀和第二节流阀；所述液压泵的输入轴与所述风轮连接，所述液压马达的输出轴与所述发电机连接；所述高压油路的两端分别与所述液压泵的出油口和所述液压马达的进油口连接，所述低压油路的两端分别与液压泵的进油口和所述液压马达的出油口连接；所述单向阀位于所述液压泵的进油口位置；所述第一节流阀与所述液压泵并联连接，并且所述第一节流阀与所述低压油路的连接位置位于所述液压泵的进油口和所述单向阀之间；所述第二节流阀与所述液压马达并联连接，并且与所述第一节流阀相比较更靠近所述液压马达；所述补油系统，包括补油泵、补油路、回油路、回油控制阀、回油溢流阀和油箱；所述补油泵的进油口与所述油箱连接，所述补油路的一端与所述补油泵的出油口连接，另一端与所述低压油路连接，并且该端位于所述液压泵的进油口和所述单向阀之间；所述回油路的一端与所述油箱连接，另一端与所述低压油路连接，并且该端位于靠近所述第二节流阀与所述低压油路连接的位置；所述回油控制阀和所述回油溢流阀并联连接，并且位于所述回油路上；所述回油控制阀可以在通路和断路之间切换。优选的，所述回油控制阀采用两位两通电磁换向阀。优选的，所述主循环系统中还设有主溢流阀，所述主溢流阀位于所述高压油路和所述低压油路之间，并且所述主溢流阀与所述低压油路的连接位置位于所述单向阀与所述液压马达的出油口之间。优选的，所述主循环系统中还设有速度传感器，所述速度传感器位于所述液压泵的输入轴位置，用于检测所述风轮带动所述液压泵的转速。优选的，所述补油系统中还设有补油溢流阀，所述补油溢流阀的一端与所述补油泵的出油口连接，另一端与所述油箱连接。优选的，在所述高压油路、所述低压油路和所述补油路上分别设有压力传感器，用于检测对应油路中的油液压力。优选的，所述补油系统中还设有补油单向阀，所述补油单向阀位于所述补油路与所述低压油路的连接位置。本技术的液压风力发电机组低风速启动系统，具有以下有益效果：1、在本技术的低风速启动系统中，通过第一节流阀、第二节流阀、补油泵以及回油控制阀和回油溢流阀的相互配合控制，实现对启动系统由开环系统到闭环系统的切换，并且在此过程中完成对风轮和液压泵的平稳顺畅启动，使其达到最佳转速，从而大大降低启动时对外界风速的要求实现低风速启动，进而提高了对风能的利用率，保证了发电质量。2、在对本技术的低风速启动系统进行启动的过程中，通过对第一节流阀和第二节流阀开口量的配合调节以及对回油控制阀的操作，实现了对系统多阶段的分步启动。这样，在保持风轮和液压泵转速稳定的情况下，通过分别逐步将液压泵和液压马达先后切入主循环系统中，使整个启动过程中液压泵的负载逐渐稳定增加，最终完成对液压马达的正常驱动运转。这样，不仅降低了对液压泵启动时的负载，进而降低对风速的要求，满足更低风速工况下的启动，而且通过两个节流阀对油液流动的逐步控制，保证了液压泵和液压马达切入过程的平稳顺畅，避免了冲击的产生，保证了系统的稳定和安全。附图说明图1为本技术液压风力发电机组低风速启动系统的原理图；图2为本技术液压风力发电机组低风速启动系统为开环系统时的原理图；图3为本技术液压风力发电机组低风速启动系统为闭环系统时的原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的技术方案进行详细介绍。结合图1所示，本技术的液压风力发电机组低风速启动系统，包括主循环系统1、补油系统2、风轮3和发电机4。主循环系统1，包括液压泵11、液压马达12、高压油路13、低压油路14、单向阀15以及第一节流阀16和第二节流阀17。在本实施例中，液压泵11采用定量泵，并且液压泵11的输入轴与风轮3连接。液压马达12采用变量马达，并且液压马达12的输出轴与发电机4连接，从而驱动发电机4工作进行发电。高压油路13的两端分别与液压泵11的出油口和液压马达12的进油口连接，低压油路14的两端分别与液压泵11的进油口和液压马达12的出油口连接，从而形成一个液压泵-液压马达的闭环液压系统。单向阀15位于液压泵11的进油口位置，防止位于液压泵11进油口位置的油液发生倒流，并且反向流至液压马达12的出油口位置造成液压马达12的反向转动而对设备造成损坏。第一节流阀16与液压泵11并联连接，并且第一节流阀16的进油口与高压油路13连接，出油口与低压油路14连接，同时第一节流阀16的出油口与低压油路14的连接位置位于液压泵11的进油口和单向阀15之间，从而使流过第一节流阀16的油液重新流至液压泵11的进油口位置。第二节流阀17与液压马达12并联连接，并且第二节流阀17的进油口与高压油路13连接，出油口与低压油路14连接，同时第二节流阀17与第一节流阀16相比较更靠近液压马达12，此时通过第二节流阀17可以对液压马达12进行短路。补油系统2，包括补油泵21、补油路22、回油路23、回油控制阀24、回油溢流阀25和油箱26。在本实施例中，补油泵21采用定量泵，并且通过电机驱动工作。补油泵21的进油口与油箱26连接，补油路22的一端与补油泵21的出油口连接，另一端与低压油路14连接，并且补油路22与低压油路14的连接位置位于液压泵11的进油口和单向阀15之间。回油路23的一端与油箱26连接，另一端与低压油路14连接，并且该端位于靠近第二节流阀17与低压油路14连接的位置。回油控制阀24和回油溢流阀25并联连接，并且同时位于回油路23上。在本实施例中，回油控制阀24采用两位两通的电磁换向阀，此时当回油控制阀24处于通路状态时，可以对回油溢流阀25进行短路，将低压油路14与油箱26直接接通，对低压油路14中的油液直接进行回油。此外，在主循环系统1中还设有一个主溢流阀18。主溢流阀18位于高压油路13和低压油路14之间，作为主循环系统1的安全阀对系统的最高压力进行限定，保证系统的安全运行。优选的，在补油系统2中还设有补油溢流阀27，用于对补油泵21输出的油液进行压力限定，从而保证输出油液压力的稳定性以及保证补油系统2的安全可靠运行。其中，补油溢流阀27的进油口与补油路22连接，出油口与油箱26连接。此外，在补油路2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压风力发电机组低风速启动系统，其特征在于，包括主循环系统、补油系统、风轮和发电机；其中，所述主循环系统，包括液压泵、液压马达、高压油路、低压油路、单向阀以及第一节流阀和第二节流阀；所述液压泵的输入轴与所述风轮连接，所述液压马达的输出轴与所述发电机连接；所述高压油路的两端分别与所述液压泵的出油口和所述液压马达的进油口连接，所述低压油路的两端分别与液压泵的进油口和所述液压马达的出油口连接；所述单向阀位于所述液压泵的进油口位置；所述第一节流阀与所述液压泵并联连接，并且所述第一节流阀与所述低压油路的连接位置位于所述液压泵的进油口和所述单向阀之间；所述第二节流阀与所述液压马达并联连接，并且与所述第一节流阀相比较更靠近所述液压马达；所述补油系统，包括补油泵、补油路、回油路、回油控制阀、回油溢流阀和油箱；所述补油泵的进油口与所述油箱连接，所述补油路的一端与所述补油泵的出油口连接，另一端与所述低压油路连接，并且该端位于所述液压泵的进油口和所述单向阀之间；所述回油路的一端与所述油箱连接，另一端与所述低压油路连接，并且该端位于靠近所述第二节流阀与所述低压油路连接的位置；所述回油控制阀和所述回油溢流阀并联连接，并且位于所述回油路上；所述回油控制阀可以在通路和断路之间切换。...

【技术特征摘要】
1.一种液压风力发电机组低风速启动系统，其特征在于，包括主循环系统、补油系统、风轮和发电机；其中，所述主循环系统，包括液压泵、液压马达、高压油路、低压油路、单向阀以及第一节流阀和第二节流阀；所述液压泵的输入轴与所述风轮连接，所述液压马达的输出轴与所述发电机连接；所述高压油路的两端分别与所述液压泵的出油口和所述液压马达的进油口连接，所述低压油路的两端分别与液压泵的进油口和所述液压马达的出油口连接；所述单向阀位于所述液压泵的进油口位置；所述第一节流阀与所述液压泵并联连接，并且所述第一节流阀与所述低压油路的连接位置位于所述液压泵的进油口和所述单向阀之间；所述第二节流阀与所述液压马达并联连接，并且与所述第一节流阀相比较更靠近所述液压马达；所述补油系统，包括补油泵、补油路、回油路、回油控制阀、回油溢流阀和油箱；所述补油泵的进油口与所述油箱连接，所述补油路的一端与所述补油泵的出油口连接，另一端与所述低压油路连接，并且该端位于所述液压泵的进油口和所述单向阀之间；所述回油路的一端与所述油箱连接，另一端与所述低压油路连接，并且该端位于靠近所述第二节流阀与所述低压油路连接的位置；所述回油控制阀和所述回油溢流阀并联连接，并且位于所述回油路上；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘增光，杨国来，李仁年，何琪功，魏列江，杨瑞，安建军，胡振宇，陶雁华，赵宇阳，
申请(专利权)人：兰州理工大学，兰州兰石能源装备工程研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62