风力发电机变桨转速控制方法、系统、装置及风力发电机制造方法及图纸

本申请公开了一种风力发电机变桨转速控制方法、系统、装置及风力发电机，包括：当电机编码器故障后，则接收叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值；利用叶片角度变化值、系统传动比、采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速；本申请在电机编码器故障后，能够利用叶片编码器作为冗余系统，输出叶片角度变化值，以利用叶片角度变化值、系统传动比、采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速，避免了因电机编码器故障导致风力发电机停机的情况，建立了冗余系统，提高了风力发电机的稳定性和可靠性。

Wind turbine pitch speed control method, system, device and wind turbine

【技术实现步骤摘要】
风力发电机变桨转速控制方法、系统、装置及风力发电机
本专利技术涉及风力发电机领域，特别涉及一种风力发电机变桨转速控制方法、系统、装置及风力发电机。
技术介绍
目前风力发电机组变桨控制系统在电机尾部通常采用编码器，称为电机编码器或旋转变压器进行速度及位置检测，而在叶片轴承处通常用编码器或接近开关两种不同的方式，无论哪种方式，目前对于该编码器，称为叶片编码器和接近开关的使用仅仅限于与电机编码器作位置比较，由于其海上风电机组出海维护维修的不便利性，机组故障时无法及时维护，在电机编码器失效的情况下，变桨系统将长时间停机，无法继续运行。为此，需要一种风力发电机变桨转速控制方法保证在电机编码器故障时仍然可以运行，提高风力发电机的可靠性和稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种风力发电机变桨转速控制方法、系统、装置及风力发电机，提高风力发电机的可靠性和稳定性。其具体方案如下：一种风力发电机变桨转速控制方法，包括：当电机编码器故障后，则接收叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值；利用所述叶片角度变化值、系统传动比、所述采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速。可选的，所述利用所述叶片角度变化值、系统传动比、所述采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速的过程，包括：利用当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向，选定相应的转速计算公式；利用所述叶片角度变化值、所述系统传动比、所述采集时间和转速计算公式和/或所述轮毂轴承齿隙，得到所述叶片的变桨转速。可选的，所述利用当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向，选定相应的转速计算公式的过程，包括：若当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向同向，则选定同向转速计算公式；若当前变桨电机运行方向为反转，前一次变桨电机运行方向为正转，则选定第一反向转速计算公式；若当前变桨电机运行方向为正转，前一次变桨电机运行方向为反转，则选定第二反向转速计算公式；其中，所述第一反向转速计算公式为：(θ-φ)×λ/t；所述同向转速计算公式为：θ×λ/t；所述第二反向转速计算公式为：(θ+φ)×λ/t；式中，θ表示所述叶片角度变化值，λ表示所述系统传动比，t表示所述采集时间，φ表示所述轮毂轴承齿隙。可选的，所述当电机编码器故障后之后，还包括：当电机编码器正常后，则接收电机编码器的电机转速。本专利技术还公开了一种风力发电机变桨转速控制系统，包括：信号接收模块，用于当电机编码器故障后，则接收叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值；转速计算模块，用于利用所述叶片角度变化值、系统传动比、所述采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速。可选的，所述转速计算模块，包括：公式选定单元，用于利用当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向，选定相应的转速计算公式；转速计算单元，用于利用所述叶片角度变化值、所述系统传动比、所述采集时间和转速计算公式和/或所述轮毂轴承齿隙，得到所述叶片的变桨转速。可选的，所述公式选定单元，具体用于若当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向同向，则选定同向转速计算公式；若当前变桨电机运行方向为反转，前一次变桨电机运行方向为正转，则选定第一反向转速计算公式；若当前变桨电机运行方向为正转，前一次变桨电机运行方向为反转，则选定第二反向转速计算公式；其中，所述同向转速计算公式为：θ×λ/t；所述第一反向转速计算公式为：(θ-φ)×λ/t；所述第二反向转速计算公式为：(θ+φ)×λ/t；式中，θ表示所述叶片角度变化值，λ表示所述系统传动比，t表示所述采集时间，φ表示所述轮毂轴承齿隙。可选的，还包括：切换模块，用于当电机编码器正常后，则接收电机编码器的电机转速。本专利技术还公开了一种变桨转速控制装置，包括如前述的变桨控制系统。本专利技术还公开了一种风力发电机，包括如前述的变桨转速控制装置和分别与所述变桨转速控制装置连接的电机编码器和叶片编码器。本专利技术中，风力发电机变桨转速控制方法，包括：当电机编码器故障后，则接收叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值；利用叶片角度变化值、系统传动比、采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速。本专利技术在电机编码器故障后，能够利用叶片编码器作为冗余系统，输出叶片角度变化值，以利用叶片角度变化值、系统传动比、采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速，从而让叶片编码器继续替代电机编码器的作用，得到叶片的变桨转速，避免了因电机编码器故障导致风力发电机停机的情况，建立了冗余系统，提高了风力发电机的稳定性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种风力发电机变桨转速控制方法流程示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种风力发电机变桨转速控制系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种风力发电机变桨转速控制方法，参见图1所示，该方法包括：S11：当电机编码器故障后，则接收叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值。具体的，在风力发电机正常工作状态下，接收电机编码器输出的变桨电机的电机转速，即叶片的变桨速度，利用电机编码器输出的电机转速作为比较值，配合目标浆距角和变化时间等变桨所需参数，可以得到新的电机转速，利用新的电机转速便可控制电机对叶片进行变桨。进一步的，在电机编码器故障后，则需要接收预先安装在叶片轴承处叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值，来计算叶片的变桨速度，进而实现后续的变桨操作，例如，接收叶片编码器在10秒内采集到叶片角度变化值为10度。S12：利用叶片角度变化值、系统传动比、采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速。具体的，利用当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向可以判定出本次变桨相对于前一次变桨是同向变桨还是反向变桨，如果是同向变桨，变桨电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机变桨转速控制方法，其特征在于，包括：/n当电机编码器故障后，则接收叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值；/n利用所述叶片角度变化值、系统传动比、所述采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机变桨转速控制方法，其特征在于，包括：
当电机编码器故障后，则接收叶片编码器发送的在采集时间内采集的叶片角度变化值；
利用所述叶片角度变化值、系统传动比、所述采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速。


2.根据权利要求1所述的风力发电机变桨转速控制方法，其特征在于，所述利用所述叶片角度变化值、系统传动比、所述采集时间、当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向和/或轮毂轴承齿隙，得到叶片的变桨转速的过程，包括：
利用当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向，选定相应的转速计算公式；
利用所述叶片角度变化值、所述系统传动比、所述采集时间和转速计算公式和/或所述轮毂轴承齿隙，得到所述叶片的变桨转速。


3.根据权利要求2所述的风力发电机变桨转速控制方法，其特征在于，所述利用当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向，选定相应的转速计算公式的过程，包括：
若当前变桨电机运行方向和前一次变桨电机运行方向同向，则选定同向转速计算公式；
若当前变桨电机运行方向为反转，前一次变桨电机运行方向为正转，则选定第一反向转速计算公式；
若当前变桨电机运行方向为正转，前一次变桨电机运行方向为反转，则选定第二反向转速计算公式；其中，
所述第一反向转速计算公式为：(θ-φ)×λ/t；
所述同向转速计算公式为：θ×λ/t；
所述第二反向转速计算公式为：(θ+φ)×λ/t；
式中，θ表示所述叶片角度变化值，λ表示所述系统传动比，t表示所述采集时间，φ表示所述轮毂轴承齿隙。


4.根据权利要求1至3任一项所述的风力发电机变桨转速控制方法，其特征在于，所述当电机编码器故障后之后，还包括：
当电机编码器正常后，则接收电机编码器的电机转速。


5.一种风力发电机变桨转速控制系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚林，王世均，吕彬，毛继光，王清飞，隆萍，仵文松，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50