一种风力发电机超速安全控制装置制造方法及图纸

本申请公开了一种风力发电机超速安全控制装置，包括：安装在风力发电机的轮毂内、与变桨控制系统连接的传感器，用于测量轮毂的运行参数，得到测量结果；安装在轮毂内的变桨控制系统，用于利用传感器得到的测量结果，得到轮毂的转速，判断转速是否超过预设的转速阈值；如果是，则停机顺桨；本申请变桨控制系统与传感器直连，变桨控制系统自身具备对传感器测量结果的计算和判断能力，变桨控制系统集成了变桨、测速和判断是否超速的功能，因此，传感器将测量结果发送至变桨控制系统后，变桨控制系统能够直接判断是否需要停机顺桨，减少了因较长的通讯路径而导致的主控命令传达到变桨系统的不确定性，提高了系统的稳定性和可靠性。

An overspeed safety control device for wind turbine

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机超速安全控制装置
本专利技术涉及风力发电领域，特别涉及一种风力发电机超速安全控制装置。
技术介绍
目前机组主控制系统位于机舱，可通过编码器对轮毂转速进行检测，并通过软件设置可以判断机组是否超速，若超速，则会通过通讯将停机命令传输给变桨控制系统，同时断开机舱到轮毂中的变桨系统的安全链，由变桨系统实现停机顺桨；该方式在机舱到轮毂安全链继电器发生粘接而通讯故障的条件下，变桨系统就接收不到来自主控的超速停机命令，机组有超速飞车的风险，同时，在主控制系统对转速信号检测、判断再通过滑环将停机命令传输给变桨系统执行顺桨停机动作，中间经历了较复杂的传输过程，不确定性较大。为此，需要一种更可靠的风力发电机超速安全控制装置。
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超速安全控制装置，提高系统的稳定性和可靠性。其具体方案如下：一种风力发电机超速安全控制装置，包括：安装在风力发电机的轮毂内、与变桨控制系统连接的传感器，用于测量轮毂的运行参数，得到测量结果；安装在所述轮毂内的所述变桨控制系统，用于利用所述传感器得到的所述测量结果，得到所述轮毂的转速，判断所述轮毂的转速是否超过预设的转速阈值；如果是，则停机顺桨。可选的，所述传感器为加速度传感器，用于测量所述轮毂的加速度。可选的，所述变桨控制系统，具体用于利用所述加速度传感器得到的所述轮毂的加速度，得到相邻的所述轮毂的加速度的最大值和最小值之间的时间间隔，利用所述时间间隔和所述轮毂的周长，得到所述轮毂的转速。可选的，所述变桨控制系统包括多个与所述风力发电机的每个桨叶一一对应的变桨控制器；所述加速度传感器，包括多个与每个变桨控制器一一对应的加速度子传感器；变桨控制器，用于利用相对应的加速度子传感器得到的所述轮毂的加速度，得到所述轮毂的转速，判断所述轮毂的转速是否超过预设的所述转速阈值；如果是，则停机顺桨。可选的，变桨控制器之间通过安全链连接，当任一变桨控制器停机顺桨，则其余变桨控制器均停机顺桨。可选的，还包括：检测所述轮毂的转速的轮毂转速编码器；分别与所述轮毂转速编码器和所述变桨控制系统连接的主控制系统，用于利用所述轮毂转速编码器测量的所述轮毂的转速，判断所述轮毂的转速是否预设的转速阈值；如果是，控制所述变桨控制系统停机顺桨。本专利技术中，风力发电机超速安全控制装置，包括：安装在风力发电机的轮毂内、与变桨控制系统连接的传感器，用于测量轮毂的运行参数，得到测量结果；安装在轮毂内的变桨控制系统，用于利用传感器得到的测量结果，得到轮毂的转速，判断转速是否超过预设的转速阈值；如果是，则停机顺桨。本专利技术变桨控制系统与传感器直接连接，变桨控制系统自身具备对传感器测量结果的计算和判断能力，变桨控制系统集成了变桨、测速和判断是否超速的功能，因此，传感器将测量结果发送至变桨控制系统后，变桨控制系统能够直接判断是否需要停机顺桨，而不再需要由主控系统来判断是否停机顺桨，减少了因较长的通讯路径而导致的故障发生率，提高了系统的稳定性和可靠性。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超速安全控制装置结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的另一种风力发电机超速安全控制装置结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的另一种风力发电机超速安全控制装置结构示意图。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超速安全控制装置，参见图1所示，该装置包括：安装在风力发电机的轮毂内、与变桨控制系统2连接的传感器1，用于测量轮毂的运行参数，得到测量结果；安装在轮毂内的变桨控制系统2，用于利用传感器1得到的测量结果，得到轮毂的转速，判断轮毂的转速是否超过预设的转速阈值；如果是，则停机顺桨。具体的，将传感器1安装在风力发电机的轮毂内，并与轮毂内的变桨控制系统2直接相连，使变桨控制系统2可以直接接收传感器1测量轮毂的运行参数得到的测量结果，并变桨控制系统2利用自身的处理器依据测量结果可以得到轮毂的转速，再判断轮毂的转速是否超过预设的转速阈值，从而判定风力发电机是否超速，如果是，则变桨控制系统2进行停机顺桨，以确保风力发电机不会因超速而发生损坏，而无需再经由滑环或主控制器等设备将判断结果发送至变桨控制系统2，减少了系统的复杂性，降低了故障发生的可能性。其中，传感器1可以为加速度传感器、编码器或角速度传感器等能够测量反映轮毂转速的相关参数的传感器。可见，本专利技术实施例中变桨控制系统2与传感器1直接连接，变桨控制系统2自身具备对传感器1测量结果的计算和判断能力，变桨控制系统2集成了变桨、测速和判断是否超速的功能，因此，传感器1将测量结果发送至变桨控制系统2后，变桨控制系统2能够直接判断是否需要停机顺桨，而不再需要由主控系统来判断是否停机顺桨，减少了因较长的通讯路径而导致的故障发生率，提高了系统的稳定性和可靠性。本专利技术实施例还公开了一种具体的风力发电机超速安全控制装置，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：上述传感器1可以为加速度传感器，用于测量轮毂3的加速度；加速度传感器实时将轮毂3旋转一周时各位置和各时刻的加速度发送给变桨控制系统2。具体的，加速度传感器在旋转的轮毂3中，测量的轮毂3的加速度随着轮毂3旋转近似周期性变化，加速值近似正弦曲线，在每个周期内旋转到垂直方向的最高点，即重力加速度与向心力同向时，和最低点，即重力加速度与向心力反向时，分别为加速度的最大值与最小值，通过不断采集机组运行过程中轮毂3在X，Y，Z3个方向的加速度，并计算出轮毂3的合力加速度，加速度传感器将轮毂3的合力加速度发送至变桨控制系统2。具体的，变桨控制系统2，则利用加速度传感器得到的轮毂3的加速度，即轮毂3的合力加速度，通过对合力加速度变化的判断得出轮毂3在一个旋转周期内的加速度的最大值和最小值的点，在确定出加速度的最大值和最小值的点后，便可以得到轮毂3的加速度的最大值和最小值之间的时间间隔，利用时间间隔和轮毂3的周长的二分之一，便可得到轮毂3的转速；此时，变桨控制系统2便可以将得到的轮毂3的转速与转速阈值进行比对，如果轮毂3的转速小于等于转速阈值，则证明未超速，如果轮毂3的转速大于转速阈值，则证明超速，此时，变桨控制系统2便可以进行停机顺桨。可以理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机超速安全控制装置，其特征在于，包括：/n安装在风力发电机的轮毂内、与变桨控制系统连接的传感器，用于测量轮毂的运行参数，得到测量结果；/n安装在所述轮毂内的所述变桨控制系统，用于利用所述传感器得到的所述测量结果，得到所述轮毂的转速，判断所述轮毂的转速是否超过预设的转速阈值；如果是，则停机顺桨。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机超速安全控制装置，其特征在于，包括：
安装在风力发电机的轮毂内、与变桨控制系统连接的传感器，用于测量轮毂的运行参数，得到测量结果；
安装在所述轮毂内的所述变桨控制系统，用于利用所述传感器得到的所述测量结果，得到所述轮毂的转速，判断所述轮毂的转速是否超过预设的转速阈值；如果是，则停机顺桨。


2.根据权利要求1所述的风力发电机超速安全控制装置，其特征在于，所述传感器为加速度传感器，用于测量所述轮毂的加速度。


3.根据权利要求2所述的风力发电机超速安全控制装置，其特征在于，所述变桨控制系统，具体用于利用所述加速度传感器得到的所述轮毂的加速度，得到相邻的所述轮毂的加速度的最大值和最小值之间的时间间隔，利用所述时间间隔和所述轮毂的周长，得到所述轮毂的转速。


4.根据权利要求3所述的风力发电机超速安全控制装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世均，吕彬，冉军，蔡梅园，张凯，毛继光，王清飞，隆萍，
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