【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电齿轮箱润滑冷却的，尤其是涉及一种风电齿轮箱润滑冷却系统和控制方法。
技术介绍
1、对于风力发电机组，在面对寒冷状况时，会陆续出现齿轮箱油温高等超温报警现象。风机工作时，齿轮箱的油温下降较快，散热器遇冷齿轮油粘度急速飙升，会堵塞热交换器，容易造成散热器故障。此外，低温启动时瞬间的压力也很高，瞬间压力冲击会对电机泵带来负面影响，电机泵容易过载，增加了润滑系统的故障率。此外，低温启机过程中，齿轮油粘度较大，无法启动油泵，齿轮箱内部的齿轮和轴承在无油状态下低速空载暖机时，轴承及齿面容易出现干摩擦而产生损伤。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了减少风电系统在低温启动时油泵和齿轮箱收到的损伤而提供的一种风电齿轮箱润滑冷却系统和控制方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种风电齿轮箱润滑冷却系统，系统包括齿轮箱、分配器、齿轮泵、温度传感器、永磁同步电机、换热器、电流传感器、过滤组件和plc控制器，
4、其中，分配器安装在齿轮箱上，齿轮箱连接齿轮泵吸油管，齿轮泵通过花键副刚性连接永磁同步电机，齿轮泵的出油口连接过滤组件进油阀块的进油口，过滤组件的出油阀块的出油口连接换热器的进油口，换热器的出油口连接齿轮箱分配器，其中，换热器包括轴流风扇和变频风扇电机；
5、plc控制器连接变频驱动单元，变频驱动单元连接变频风扇电机和永磁同步电机。
6、进一步地，永磁同步电机上设有电流传感器，分配器和齿轮箱
7、进一步地，过滤组件的进油阀块内安装安全阀，安全阀通过溢流管连接齿轮箱。
8、进一步地，过滤组件的出油阀块内安装温控阀，温控阀的输出分别连接换热器的进油口和齿轮箱分配器。
9、一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，基于上述系统，方法包括：
10、s1、获取齿轮箱的油温，判断齿轮箱的油温是否低于低温启动阈值，若是，风机进行停机保护，反之执行s2；
11、s2、控制连接齿轮泵的永磁同步电机的转速在第一转速区间内，永磁同步电机控制齿轮泵从齿轮箱吸油，同时进行暖机，获取永磁同步电机的负载电流和齿轮箱的油池温度，若齿轮箱的油池温度大于触发暖机终止的油池温度阈值，停止暖机，执行s3；若齿轮箱的油池温度不大于触发暖机终止的油池温度阈值，则继续暖机，此时对永磁同步电机的负载电流进行电流pid控制直至满足齿轮箱的油池温度大于触发暖机终止的油池温度阈值，然后执行s3，其中电流pid控制的给定电流为齿轮泵的额定电流；
12、s3、暖机停止后，获取永磁同步电机的转速，对永磁同步电机的转速进行pid控制，转速pid控制的给定转速为额定转速；
13、s4、齿轮泵吸取的油液经过过滤和冷却进入齿轮箱分配器，获取齿轮箱分配器入口的油液温度，对齿轮箱分配器入口的油液温度进行pid控制，控制冷却组件中的变频电机的转速，调节风扇转速；
14、重复上述步骤进行润滑冷却。
15、进一步地，控制连接齿轮泵的永磁同步电机的转速在第一转速区间内的具体步骤为：
16、控制连接齿轮泵的永磁同步电机的转速在0～1500rpm内。
17、进一步地，对永磁同步电机的负载电流进行电流pid控制的具体步骤为：
18、将给定电流和永磁同步电机的负载电流作差，得到的差输入pid控制器，pid控制器输出控制信号至plc控制器，plc控制器向永磁同步电机输出电流调节信号，调节永磁同步电机的负载电流。
19、进一步地，plc控制器向永磁同步电机输出电流调节信号，调节永磁同步电机的负载电流的具体步骤为：
20、plc控制器向永磁同步电机输出电流调节信号，调节永磁同步电机的转速和转矩，调节永磁同步电机的负载电流。
21、进一步地，对齿轮箱分配器入口的油液温度进行pid控制的具体步骤为：
22、将分配器温度设定值和齿轮箱分配器入口的油液温度作差，得到温度偏差值，将温度偏差值输入pid控制器，pid控制器输出控制信号至plc控制器，plc控制器向变频电机输出温度调节信号，调节变频电机连接的风扇的转速。
23、进一步地，plc控制器向变频电机输出温度调节信号，调节变频电机连接的风扇的转速的具体步骤为：
24、plc控制器向变频电机输出温度调节信号，调节变频电机的转速，基于变频电机调节风扇的转速。
25、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
26、(1)本专利技术在低温状况下，控制永磁同步电机在第一转速区间内低转速高转矩运行，并进行暖机，此时润滑油的温度提高，润滑油温度未达到阈值时，对电机进行恒功率控制，在风力发电机空转暖机过程中能实现较早投入润滑油泵对齿轮箱进行润滑的同时保证电机泵的电流不会过载，当润滑油温度上升到合适阈值，结束暖机，可以直接提升转速，电机恒转速运行，提供更多润滑油，这种变速软启动的控制方法可以满足油温非常低的工况下启动油泵，避免滑动轴承齿轮箱干摩擦，增加滑动轴承齿轮箱低温适应性，同时监测启动过程中永磁同步电机的负载电流防止过载，恒转速运行时维持油压持续且稳定，由于采用的是永磁电机，不存在老设计电机高低速切换过程中油压短暂丧失及低温启动频繁跳闸等问题，避免了油泵电机在油温过低启动时的过载风险，降低了风电机组运行的故障率，提高了齿轮箱润滑系统的可靠性。
27、(2)本专利技术采用变频电机对齿轮箱分配器入口的油液温度进行pid控制，可以实现齿轮箱入口温度恒定值，可以根据环境温度变化及风力发电机机运行过程中齿轮箱实时的热负荷损耗，灵活的调节冷却组件的转速，冷却组件的风扇无级调速运行，实现散热器进风量的灵活调节，发热量和散热量之间自适应匹配，避免了风机在低温季节由于定速散热风扇由于环境温度过低导致润滑油冷凝过快，散热器堵塞导致齿轮箱超温问题。
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1.一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，系统包括齿轮箱、分配器、齿轮泵、温度传感器、永磁同步电机、换热器、电流传感器、过滤组件和PLC控制器，
2.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，永磁同步电机上设有电流传感器，分配器和齿轮箱的油池底部设有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，过滤组件的进油阀块内安装安全阀，安全阀通过溢流管连接齿轮箱。
4.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，过滤组件的出油阀块内安装温控阀，温控阀的输出分别连接换热器的进油口和齿轮箱分配器。
5.一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，其特征在于，方法基于权利要求1～4中任一项所述的风电齿轮箱润滑冷却系统，方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，其特征在于，控制连接齿轮泵的永磁同步电机的转速在第一转速区间内的具体步骤为：
7.根据权利要求5所述的一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，其特征在于，对永磁同步电机的负载电流进行电流PID控制
8.根据权利要求7所述的一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，其特征在于，PLC控制器向永磁同步电机输出电流调节信号，调节永磁同步电机的负载电流的具体步骤为：
9.根据权利要求5所述的一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，其特征在于，对齿轮箱分配器入口的油液温度进行PID控制的具体步骤为：
10.根据权利要求9所述的一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，其特征在于，PLC控制器向变频电机输出温度调节信号，调节变频电机连接的风扇的转速的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，系统包括齿轮箱、分配器、齿轮泵、温度传感器、永磁同步电机、换热器、电流传感器、过滤组件和plc控制器，
2.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，永磁同步电机上设有电流传感器，分配器和齿轮箱的油池底部设有温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，过滤组件的进油阀块内安装安全阀，安全阀通过溢流管连接齿轮箱。
4.根据权利要求1所述的一种风电齿轮箱润滑冷却系统，其特征在于，过滤组件的出油阀块内安装温控阀，温控阀的输出分别连接换热器的进油口和齿轮箱分配器。
5.一种风电齿轮箱润滑冷却控制方法，其特征在于，方法基于权利要求1～4中任一项所述的风电齿轮箱润滑冷却系统，方法包括：
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