一种风电机组偏航模拟装置制造方法及图纸

本申请提供了一种风电机组偏航模拟装置，该装置包括：风速测量传感器、风向测量传感器均安装在户外高处，分别用于测量风速、风向；偏航位置编码器、极限限位开关安装在偏航齿圈附近，偏航位置编码器用于测量机舱的位置角度，极限限位开关用于使机舱在极限角度范围内旋转；操作面板安装在控制柜门板上，用于接收操作指令；控制单元安装在控制柜内，用于在操作指令对应的控制方式下，基于操作指令、风速、风向、机舱的位置角度、极限角度范围，通过安装在控制柜内的驱动单元控制偏航电机启停；偏航电机通过偏航滚动轴承、小齿轮、偏航齿圈控制机舱旋转，以实现偏航模拟。本申请能够对风电机组偏航装置的实际运行状态进行模拟，可用于教学培训。学培训。学培训。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组偏航模拟装置


[0001]本申请涉及风力发电
，尤其是涉及一种风电机组偏航模拟装置。

技术介绍

[0002]风能作为一种清洁的可再生能源，其蕴量巨大，全球的风力发电产业处于快速发展中。当前主流的MW级风力发电设备是水平轴结构的风力发电机组，其叶轮需要尽量保持朝向来风方向，这样才能获得最大的风能吸收。这就需要偏航机构来实现，偏航机构位于风电机组的塔筒顶部，机舱机座的下方，由电机驱动，实现机舱360
°
方向可旋转的作用。
[0003]由于风是持续变化的，且具有不可预测性，所以，偏航机构不可能使机舱始终完全对准风向，只能尽量对准风向，这导致偏航的对风效果是动态变化的，要观察和持续改进对风效果，因此，需要对偏航动作进行模拟和测试。
[0004]实际中，主要依靠软件仿真对偏航动作进行模拟和测试，偏航动作、风况、执行机构均是通过软件仿真的方式进行模拟的，势必导致模拟结果与实际的偏航装置运行状态存在差异，无法完全模拟实际情况，也无法用于教学培训。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种风电机组偏航模拟装置，能够对风电机组偏航装置的实际运行状态进行模拟，可用于教学培训。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种风电机组偏航模拟装置，所述装置包括：风速测量传感器、风向测量传感器、偏航位置编码器、极限限位开关、操作面板、控制单元、驱动单元、偏航电机、机舱；
[0007]所述风速测量传感器、所述风向测量传感器均安装在户外高处，分别用于测量风速、风向；
[0008]所述偏航位置编码器、所述极限限位开关安装在偏航齿圈附近，其中，所述偏航位置编码器用于测量所述机舱的位置角度，所述极限限位开关用于使所述机舱在极限角度范围内旋转；
[0009]所述操作面板安装在控制柜门板上，用于接收用户输入的操作指令；
[0010]所述控制单元安装在所述控制柜内，用于在所述操作指令对应的控制方式下，基于所述操作指令、所述风速、所述风向、所述机舱的位置角度、所述极限角度范围，判断当前是否满足所述偏航电机的启动条件或者停机条件；若满足所述启动条件，则通过安装在所述控制柜内的所述驱动单元控制所述偏航电机启动；若满足所述停机条件，则通过所述驱动单元控制所述偏航电机停机；
[0011]所述偏航电机通过偏航滚动轴承、小齿轮、所述偏航齿圈控制所述机舱旋转，以实现偏航模拟。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述驱动单元包括切换开关、接触器、变频器、软启动器，通过对所述切换开关进行的切换操作，选择使用所述接触器、所述变频器、所述软启动
器三种方式中的任一种方式控制所述偏航电机的启停。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述装置还包括与所述偏航电机相连接的偏航电机减速机，用于降低所述偏航电机的转速，使降低后的转速符合偏航速度要求。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述装置还包括机座，所述机座用于支撑所述风电机组偏航模拟装置的主体。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述偏航滚动轴承由外圈、内圈、滚动体、保持架构成。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述控制单元的控制方式包括手动控制和自动控制。
[0017]在一种可能的实施方式中，若所述控制单元的控制方式为手动控制，所述控制单元通过如下方式控制所述偏航电机启停：
[0018]基于所述操作指令，确定所述偏航电机的旋转方向和旋转角度，或者所述偏航电机的停机时间；
[0019]若所述机舱的位置角度超出所述极限角度范围，则通过所述驱动单元控制所述偏航电机停机。
[0020]在一种可能的实施方式中，若所述控制单元的控制方式为自动控制，所述控制单元通过如下方式控制所述偏航电机启停：
[0021]若所述风速处于启动速度范围内和/或所述风向与所述机舱的位置角度的差角处于启动角度范围内，且所述机舱的位置角度处于所述极限角度范围内，则确定当前满足所述偏航电机的启动条件，否则，确定当前满足所述偏航电机的停机条件。
[0022]本申请实施例提供的一种风电机组偏航模拟装置，能够对风电机组偏航装置的实际运行状态进行模拟，可用于教学培训。
[0023]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1示出了本申请实施例提供的一种风电机组偏航模拟装置机械结构的示意图；
[0026]图2示出了本申请实施例提供的一种风电机组偏航模拟装置电气控制部分的示意图；
[0027]图3示出了本申请实施例提供的一种风电机组偏航模拟装置驱动单元切换示意图。
具体实施方式
[0028]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的
实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]风能作为一种清洁的可再生能源，其蕴量巨大，全球的风力发电产业处于快速发展中。当前主流的MW级风力发电设备是水平轴结构的风力发电机组，其叶轮需要尽量保持朝向来风方向，这样才能获得最大的风能吸收。这就需要偏航机构来实现，偏航机构位于风电机组的塔筒顶部，机舱机座的下方，由电机驱动，实现机舱360
°
方向可旋转的作用。
[0030]由于风是持续变化的，且具有不可预测性，所以，偏航机构不可能使机舱始终完全对准风向，只能尽量对准风向，这导致偏航的对风效果是动态变化的，要观察和持续改进对风效果，因此，需要对偏航动作进行模拟和测试。实际中，主要依靠软件仿真对偏航动作进行模拟和测试，偏航动作、风况、执行机构均是通过软件仿真的方式进行模拟的，势必导致模拟结果与实际的偏航装置运行状态存在差异，无法完全模拟实际情况，也无法用于教学培训。
[0031]基于上述问题，本申请实施例提供了一种风电机组偏航模拟装置，能够对风电机组偏航装置的实际运行状态进行模拟，可用于教学培训。
[0032]针对以上方案所存在的缺陷，均是专利技术人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请针对上述问题所提出的解决方案，都应该是专利技术人在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组偏航模拟装置，其特征在于，所述装置包括：风速测量传感器、风向测量传感器、偏航位置编码器、极限限位开关、操作面板、控制单元、驱动单元、偏航电机、机舱；所述风速测量传感器、所述风向测量传感器均安装在户外高处，分别用于测量风速、风向；所述偏航位置编码器、所述极限限位开关安装在偏航齿圈附近，其中，所述偏航位置编码器用于测量所述机舱的位置角度，所述极限限位开关用于使所述机舱在极限角度范围内旋转；所述操作面板安装在控制柜门板上，用于接收用户输入的操作指令；所述控制单元安装在所述控制柜内，用于在所述操作指令对应的控制方式下，基于所述操作指令、所述风速、所述风向、所述机舱的位置角度、所述极限角度范围，判断当前是否满足所述偏航电机的启动条件或者停机条件；若满足所述启动条件，则通过安装在所述控制柜内的所述驱动单元控制所述偏航电机启动；若满足所述停机条件，则通过所述驱动单元控制所述偏航电机停机；所述偏航电机通过偏航滚动轴承、小齿轮、所述偏航齿圈控制所述机舱旋转，以实现偏航模拟。2.根据权利要求1所述的风电机组偏航模拟装置，其特征在于，所述驱动单元包括切换开关、接触器、变频器、软启动器，通过对所述切换开关进行的切换操作，选择使用所述接触器、所述变频器、所述软启动器三种方式中的任一种方式控制所述偏航电机的启停。3.根据权利要求1所述的风电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾佳佳，
申请(专利权)人：五凌电力有限公司新能源分公司，
类型：新型
国别省市：