一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统，包括驱动器1、驱动器2、变桨电机1和变桨电机2；所述驱动器1通过抱闸回路1分别与变桨电机1和变桨电机2连接，所述驱动器2通过抱闸回路2分别与变桨电机2和变桨电机1连接。本发明专利技术针对双驱电动变桨系统，单轴用两个驱动器驱动两个变桨电机，再共同驱动叶片进行调桨，每个驱动器内部集成了电机抱闸冗余控制方案，驱动器外部电路仅需要把两个驱动器的抱闸进行并联，不需要额外增加抱闸冗余控制相关器件，可大幅节约成本。可大幅节约成本。可大幅节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统


[0001]本专利技术属于新能源与控制
，具体涉及一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统。

技术介绍

[0002]变桨控制系统是风力发电机组的重要组成部分，主要起到调节风轮输入功率和气动刹车的作用，对风机的安全和稳定运行具有十分重要的作用。对于小兆瓦风电机组，一般采用单轴单个驱动器驱动单个电机的方式，但随着风电机组功率等级的提升，风电机组叶根载荷的大幅增大，变桨系统需要采用新的单轴双驱动控制方式，即是一个轴有两个驱动器分别驱动两个电机，有效减小变桨轴承的单点受力，减小轴承断齿风险，延长轴承寿命。
[0003]随着海上风电市场的竞争白热化，海上风电整机价格也不断下降，海上非集成式变桨系统因价格较高无法满足现阶段海上市场需求，因此需采用一种新的控制方式来降低变桨系统成本。双驱集成式变桨系统是一种新的控制方式，每个轴包含驱动器1和驱动器2、电机1和电机2，同时把开关电源、充电器、抱闸等集成到驱动器内部，若一个轴的两个驱动器还是采用跟单驱集成式相同的驱动器，则可能存在单个变桨驱动器损坏或者变桨电机抱闸回路故障时，当前变桨电机无法松闸，风机当前轴抱死在原地的风险；若采用非集成式相同的外部抱闸安全冗余控制，则大大增加变桨系统的复杂度以及增高变桨系统价格，既不利于安全性，也不具有经济性。
[0004]因此，对于集成式双驱变桨系统，亟需一种新的抱闸控制方法以进一步提高变桨系统安全性和经济性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统解决了现有技术存在的无抱闸冗余控制方法导致的安全问题，或需要外部增加抱闸冗余安全电路的问题。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统，包括驱动器1、驱动器2、变桨电机1和变桨电机2；所述驱动器1通过抱闸回路1分别与变桨电机1和变桨电机2连接，所述驱动器2通过抱闸回路2分别与变桨电机2和变桨电机1连接。
[0007]进一步地：所述抱闸回路1包括直流母线DC
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Link1、开关电源1、开关电源2、抱闸控制单元1、抱闸驱动单元1、正负极间二极管D1和抱闸输出端的反向二极管D2；所述直流母线DC
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Link1分别与电源1和电源2连接，所述电源1连接抱闸驱动单元1，所述电源2连接抱闸控制单元1，所述抱闸驱动单元1和抱闸控制单元1连接，所述抱闸驱动1的正极分别与反向二极管D2的正极和正负极间二极管D1的一端连接，所述反向二极管D2的负极输出抱闸控制信号B1+，所述抱闸驱动1的负极分别与正负极间二极管D1的另一端连接并输出抱闸控制信号B1
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，所述抱闸控制信号B1+和抱闸控制信号B1
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控制变桨电机1的抱闸松开。
[0008]进一步地：所述反向二极管D2的正极与正负极间二极管D1的另一端并联有火花抑制器1。
[0009]进一步地：所述抱闸回路2包括直流母线DC
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Link2、开关电源3、开关电源4、抱闸控制单元2、抱闸驱动单元2、正负极间二极管D3和抱闸输出端的反向二极管D4；所述直流母线DC
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Link2分别与电源3和电源4连接，所述电源3连接抱闸驱动单元2，所述电源4连接抱闸控制单元2，所述抱闸驱动单元2和抱闸控制单元2连接，所述抱闸驱动2的正极分别与反向二极管D4的正极和正负极间二极管D3的一端连接，所述反向二极管D4的负极输出抱闸控制信号B2+，所述抱闸驱动2的负极分别与正负极间二极管D3的另一端连接并输出抱闸控制信号B2
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，所述抱闸控制信号B2+和抱闸控制信号B2
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控制变桨电机2的抱闸松开。
[0010]进一步地：所述反向二极管D4的正极与正负极间二极管D3的另一端并联有火花抑制器2。
[0011]进一步地：所述抱闸控制信号B1+与抱闸控制信号B2+并联，所述抱闸控制信号B1
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和抱闸控制信号B2
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并联。
[0012]进一步地：所述开关电源1、开关电源2、开关电源3和开关电源4包括开关电源模块和开关电源，所述开关电源1和开关电源2可互为冗余，所述开关电源3和开关电源4可互为冗余。
[0013]进一步地：所述抱闸驱动单元1和抱闸驱动单元2输出电压为24V、230V或其他电压。
[0014]本专利技术的有益效果为：
[0015]1)本专利技术针对双驱电动变桨系统，单轴用两个驱动器驱动两个变桨电机，再共同驱动叶片进行调桨，每个驱动器内部集成了电机抱闸冗余控制方案，驱动器外部电路仅需要把两个驱动器的抱闸进行并联，不需要额外增加抱闸冗余控制相关器件，可大幅节约成本；
[0016]2)本专利技术由于变桨系统电机抱闸控制回路外部器件的减少，变桨电机抱闸控制回路复杂度大大降低，也进一步降低了变桨系统的故障率；
[0017]3)本专利技术由于抱闸驱动单元1和抱闸驱动单元2的抱闸回路形成冗余控制，即驱动器1和驱动器2中任何一个驱动器正常输出松闸指令，均可控制变桨电机1和变桨电机2同时释放电机抱闸，降低风电机组由于抱闸控制回路故障引起的无法收桨概率，提高风电机组的安全可靠性。
附图说明
[0018]图1为单驱变桨电动抱闸安全控制示意图；
[0019]图2为双驱变桨电动抱闸安全控制示意图。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0021]如图1所示，普通单驱方案中，单轴仅包含1个驱动器和1个变桨电机，驱动器抱闸回路包含DC
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Link直流母线、1个或多个开关电源(即开关电源1和开关电源2)、抱闸控制单元、抱闸驱动单元和正负极间二极管D1。
[0022]如图2所示，一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统，包括驱动器1、驱动器2、变桨电机1和变桨电机2；所述驱动器1通过抱闸回路1分别与变桨电机1和变桨电机2连接，所述驱动器2通过抱闸回路2分别与变桨电机2和变桨电机1连接。
[0023]所述抱闸回路1包括直流母线DC
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Link1、开关电源1、开关电源2、抱闸控制单元1、抱闸驱动单元1、正负极间二极管D1和抱闸输出端的反向二极管D2；所述直流母线DC
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Link1分别与电源1和电源2连接，所述电源1连接抱闸驱动单元1，所述电源2连接抱闸控制单元1，所述抱闸驱动单元1和抱闸控制单元1连接，所述抱闸驱动1的正极分别与反向二极管D2的正极和正负极间二极管D1的一端连接，所述反向二极管D2的负极输出抱闸控制信号B1+，所述抱闸驱动1的负极分别与正负极间二极管D1的另一端连接并输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双驱变桨电机抱闸安全控制系统，其特征在于，包括驱动器1、驱动器2、变桨电机1和变桨电机2；所述驱动器1通过抱闸回路1分别与变桨电机1和变桨电机2连接，所述驱动器2通过抱闸回路2分别与变桨电机2和变桨电机1连接。2.根据权利要求1所述的双驱变桨电机抱闸安全控制系统，其特征在于，所述抱闸回路1包括直流母线DC
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Link1、开关电源1、开关电源2、抱闸控制单元1、抱闸驱动单元1、正负极间二极管D1和抱闸输出端的反向二极管D2；所述直流母线DC
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Link1分别与电源1和电源2连接，所述电源1连接抱闸驱动单元1，所述电源2连接抱闸控制单元1，所述抱闸驱动单元1和抱闸控制单元1连接，所述抱闸驱动1的正极分别与反向二极管D2的正极和正负极间二极管D1的一端连接，所述反向二极管D2的负极输出抱闸控制信号B1+，所述抱闸驱动1的负极分别与正负极间二极管D1的另一端连接并输出抱闸控制信号B1
‑
，所述抱闸控制信号B1+和抱闸控制信号B1
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控制变桨电机1的抱闸松开。3.根据权利要求2所述的双驱变桨电机抱闸安全控制系统，其特征在于，所述反向二极管D2的正极与正负极间二极管D1的另一端并联有火花抑制器1。4.根据权利要求3所述的双驱变桨电机抱闸安全控制系统，其特征在于，所述抱闸回路2包括直流母线DC
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Link2、开关电源3、开关电源4、抱闸控制单元2、抱闸驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾钰琳，李博，余业祥，杨忾，阳静，
申请(专利权)人：东方电气风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：