CN113969863B - 一种风力发电机的偏航缓震安全*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风力发电机的偏航缓震安全***，其中，调控***，其包括控制模块以及连接于控制模块上的监控模块、反馈模块和执行模块，监控模块与反馈模块电性相连；偏航缓震单元，其包括位于塔架顶部的固定齿盘，位于机座下端且配合于固定齿盘上的偏航驱动组件，设置于固定齿盘下端的缓震组件，变桨同步单元，设置于机座端部的轮毂上，包括同步驱动组件和缓冲组件；本发明中调控***用于风力发电机偏航和变桨过程的监测和控制，通过偏航缓震单元实现对机座的偏航，通过偏航驱动组件进行偏航驱动，缓震单元保持偏航过程中的稳定；变桨同步单元实现对风机叶片的变桨，通过同步驱动组件进行驱动，缓冲组件用于保持变桨过程的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及的技术领域，尤其涉及一种风力发电机的偏航缓震安全***。
背景技术
风力发电机是一种将风能转换为机械能，机械能转换为电能的电力设备，随着环保意识的增加，风能这种清洁能源得到了广泛的推广。而风力发电机中，变桨***作为风电机组控制***的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。
风力发电机的稳定运行，需要有稳定的工作环境，而风力发电机在外界环境中，时常需要根据风向改变风机叶片的角度和改变整个机架的朝向，以保持最佳的迎风角度。在叶片变桨以及机架偏航的过程，加上外部风力的扰动，会影响风机整体的安全运行。
当前风力发电机的偏航控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一，在偏航过程需要伴随变桨进行同步控制，为实现偏航过程的稳定，提出一种风力发电机的偏航缓震安全***。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有风力发电机的偏航过程存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明目的是提供一种风力发电机的偏航缓震安全***，其目的在于解决现有风力发电机偏航控制中，机架不稳定，变桨同步效果不佳的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种风力发电机的偏航缓震安全***，此安全***包括调控***、偏航缓震单元和变桨同步单元，其中，调控***，其包括控制模块以及连接于所述控制模块上的监控模块、反馈模块和执行模块，所述监控模块与反馈模块电性相连；偏航缓震单元，其包括位于塔架顶部的固定齿盘，位于机座下端且配合于所述固定齿盘上的偏航驱动组件，以及设置于所述固定齿盘下端的缓震组件，以及变桨同步单元，设置于所述机座端部的轮毂上，其包括同步驱动组件和设置于所述同步驱动组件内的缓冲组件。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述监控模块包括压力传感器、角度传感器和转速传感器；其中，所述压力传感器监测所述机座偏航时对所述塔架的压力信号；所述角度传感器监测所述机座偏航时的角度信号，以及监测各风机叶片变桨驱动时的角度信号；所述转速传感器获取各所述风机叶片变桨前后的转速信号；所述压力传感器、角度传感器和转速传感器通过模数转换器将电信号传输给所述反馈模块。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述调控***还包括通讯模块，以及与所述通讯模块电性连接的服务器；所述通讯模块与所述控制模块连接，所述控制模块将其处理获得的监控数据信息以及对应输出的执行数据信息通过所述通讯模块发送给所述服务器。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述固定齿盘的边缘侧壁上均匀分布有驱动齿槽，其顶部、底部侧壁上各自设置有第一回转轴承、第二回转轴承。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述偏航驱动组件包括支撑平台、设置于所述支撑平台边缘的偏航电机、设置于所述偏航电机输出端的驱动齿轮，以及设置于所述回转平台上的偏航制动器；所述支撑平台通过所述第一回转轴承放置于所述固定齿盘的顶部，其下端延伸于所述固定齿盘的下方，所述驱动齿轮和偏航制动器均能够配合于所述驱动齿槽内。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述缓震组件安装在所述支撑平台延伸于所述固定齿盘下方的端面上，其包括减震油缸、套设于所述减震油缸外侧的减震弹簧，以及位于减震油缸顶部和底部的缓冲垫。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述减震油缸具有多组，呈圆周状分布于所述支撑平台底部端面与第二回转轴承之间；所述减震弹簧的两端分别与支撑平台底部端面以及第二回转轴承下端侧壁抵接。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述同步驱动组件包括变桨支架和配合于所述变桨支架上的同步齿盘；其中，所述变桨支架朝向所述轮毂的一端具有配合槽和装配槽，且所述装配槽位于配合槽的外侧；所述配合槽的侧壁上还开设有限位槽，所述限位槽通过连通槽与所述配合槽相通；所述同步齿盘轴向一端的侧壁上设置有同步齿槽，另一端侧壁上设置有限位柱，所述限位柱上配合铰接有驱动杆，所述驱动杆远离所述限位柱的一端铰接于所述配合槽内。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述缓冲组件包括设置于所述限位槽内的缓冲杆和设置于所述变桨支架侧壁中的缓冲件；所述缓冲杆包括套接在所述限位柱上的限位套管和连接于限位套管侧壁上的弧形杆，所述弧形杆远离所述限位套管的一端延伸于缓冲件内；所述缓冲件包括缓冲腔和回流腔，所述缓冲腔和回流腔通过单向阀组保持单向连通；所述缓冲腔内滑动设置有活塞块，所述活塞块的一端与活塞块相连。
作为本发明所述风力发电机的偏航缓震安全***的一种优选方案，其中：所述执行模块分别与偏航电机、减震油缸、驱动杆和单向阀组电性相连。
本发明的有益效果：
本发明中的调控***用于风力发电机偏航和变桨过程的监测和控制，通过偏航缓震单元实现对机座的偏航，通过偏航驱动组件进行偏航驱动，缓震单元保持偏航过程中的稳定；变桨同步单元实现对风机叶片的变桨，通过同步驱动组件进行驱动，而缓冲组件用于保持变桨过程的稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的***局部控制示意图。
图2为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的整体控制示意图。
图3为本发明风力发电机的轮毂和机座连接结构示意图。
图4为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的偏航缓震单元与塔架连接结构示意图。
图5为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的偏航缓震单元分离结构结构示意图。
图6为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的偏航缓震单元的半剖面局部放大示意图。
图7为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的驱动单元安装结构示意图。
图8为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的驱动单元与轮毂分离结构示意图。
图9为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的驱动单元组成结构示意图。
图10为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的驱动组件X-X剖面结构示意图。
图11为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的驱动组件剖面结构具体示意图。
图12为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的驱动杆伸长动作示意图。
图13为本发明风力发电机的偏航缓震安全***的驱动杆缩短动作示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例1
参照图1、2、5、9和10，为本发明第一个实施例，提供了一种风力发电机的偏航缓震安全***，此安全***包括调控***100、偏航缓震单元200和变桨同步单元300。其中，调控***100(附图中标号未标出)为风力发电机机座J和风力叶片F的控制***，实际中集成为放置在机舱内的电力控制柜；偏航缓震单元200用于实现机座J的偏航，进而使得风力发电机的叶片与风向形成最佳的迎风角度。变桨同步单元300用于实现风机叶片F的变桨操作，以使得在实时风力情况下，风力叶片F达到最大的转速。
具体的，调控***100，其包括控制模块101以及连接于控制模块101上的监控模块102、反馈模块103和执行模块104，监控模块102与反馈模块103电性相连；控制模块101为数据处理及控制指令的发送端；监控模块102用于变桨和偏航过程中的信号监测，所得监测信号用于修正变桨和偏航控制；执行模块104用于控制模块101的控制信号输出，用于实现信号监测，驱动控制等操作；反馈模块103用于监测信号和执行信号的收集，以此形成反馈信号，输出至控制模块101中对变桨和偏航过程进行修正。
偏航缓震单元200，其包括位于塔架T顶部的固定齿盘201，位于机座J下端且配合于固定齿盘201上的偏航驱动组件202，以及设置于固定齿盘201下端的缓震组件203；塔架T为风力发电主机和风力叶片F的支撑主体，其顶部的固定齿盘201与机座J上的偏航驱动组件202配合即可驱动机座J在塔架T的顶部旋转，而缓震组件203则用于保持旋转偏航过程的稳定，以及当机座J或固定齿盘201出现磨损时，进行调控。
变桨同步单元300，设置于机座J端部的轮毂G上，其包括同步驱动组件301和设置于同步驱动组件301内的缓冲组件302。其中，同步驱动组件301用于三组风机叶片F的同步控制，而缓冲组件302则用于变桨过程的稳定运行，以及稳定制动。
实施例2
参照图1和2，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：监控模块102包括压力传感器102a、角度传感器102b和转速传感器102c；其中，压力传感器102a监测机座J偏航时对塔架T的压力信号；角度传感器102b监测机座J偏航时的角度信号，以及监测各风机叶片F变桨驱动时的角度信号；转速传感器102c获取各风机叶片F变桨前后的转速信号；压力传感器102a、角度传感器102b和转速传感器102c通过模数转换器102d将电信号传输给反馈模块103。
调控***100还包括通讯模块105，以及与通讯模块105电性连接的服务器106；通讯模块105与控制模块101连接，控制模块101将其处理获得的监控数据信息以及对应输出的执行数据信息通过通讯模块105发送给服务器106。
相较于实施例1，进一步的，监控模块102中的压力传感器102a设置有多组，分布在机座J的固定齿盘201处，用于监测固定齿盘201各处的压力分布情况，当偏航过程中，由于风力和塔架T本身的因素存在，可能机座J与固定齿盘201之间产生磨损，导致二者配合位置的压力不均，进而加速损坏；
角度传感器102b用于监测风机叶片F的偏转角度信息，而需要说明的是，风机叶片F有三个，则角度传感器102b也设置有三个，每一风机叶片F对应通过一角度传感器102b监控，三个角度传感器102b测得的角度信号在反馈模块103进行对比，产生反馈信号。角度传感器102b还用于机座J的偏转角度的监控，同样将监测产生的角度信号输出给反馈模块103，产生反馈信号。
转速传感器102c监测各风机叶片F变桨前后的转速信号，通过配合风力发电机主控***中的风向监测***，实现在实时风速情况下，风力发电机满足额定转速范围内的最佳转速。模数转换器104c用于角度传感器102b和转速传感器102c中数字信号与电信号之间的转换，以通过反馈模块105将监测信息输送给变桨控制模块102。
模数转换器102d用于角度传感器102b和转速传感器102c中数字信号与电信号之间的转换，以通过反馈模块103将监测信息输送给控制模块101。
通讯模块105用于控制模块101与外部控制中心的连接，此通讯模块105将控制模块101监测、处理及反馈得到的信号发送至服务器106，以备控制中心的获取。从而得到风力发电机运行中的整体状态参数。
其余结构与实施例1的结构相同。
实施例3
参照图4～6，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：固定齿盘201的边缘侧壁上均匀分布有驱动齿槽201a，其顶部、底部侧壁上各自设置有第一回转轴承201b、第二回转轴承201c。
偏航驱动组件202包括支撑平台202a、设置于支撑平台202a边缘的偏航电机202b、设置于偏航电机202b输出端的驱动齿轮202c，以及设置于回转平台202a上的偏航制动器202d；支撑平台202a通过第一回转轴承201b放置于固定齿盘201的顶部，其下端延伸于固定齿盘201的下方，驱动齿轮202c和偏航制动器202d均能够配合于驱动齿槽201a内。
缓震组件203安装在支撑平台202a延伸于固定齿盘201下方的端面上，其包括减震油缸203a、套设于减震油缸203a外侧的减震弹簧203b，以及位于减震油缸203a顶部和底部的缓冲垫203c。
减震油缸203a具有多组，呈圆周状分布于支撑平台202a底部端面与第二回转轴承201c之间；减震弹簧203b的两端分别与支撑平台202a底部端面以及第二回转轴承201c下端侧壁抵接。
相较于实施例2，进一步的，其中，固定齿盘201位于塔架T的顶部侧壁上，固定齿盘201的环体侧壁上具有第一回转轴承201b，环体侧壁下端具有第二回转轴承201c，二者轴承可保障包覆在固定齿盘201外支撑平台202a的转动。
进一步的，支撑平台202a位于机舱内的底部，其整体呈凹字形腔体，内腔上侧壁放置于第一回转轴承201b上，内腔下端面侧壁通过缓震组件203连接于第二回转轴承201c的侧壁上；偏航电机202b安装在支撑平台202a上，其输出端穿过支撑平台202a的侧壁，通过安装的驱动齿轮202c与固定齿盘201边缘的驱动齿槽201a配合转动，驱动机座J自身的旋转，即风力发电机主体的偏航。
缓震组件203整体安装在支撑平台202a的凹腔下端侧壁上，其主要包括减震油缸203a、减震弹簧203b和缓冲垫203c，减震油缸203a的高度可调，竖直顶撑在支撑平台202a下端侧壁和第二回转轴承201c的侧壁之间，减震弹簧203b位于减震油缸203a的外侧，二者无接触，其两端也顶撑在支撑平台202a和第二回转轴承201c之间，接触处放置垫203c。
其余结构与实施例2的结构相同。
实施例4
参照图7～13，为本发明的第四个实施例，该实施例不同于第三个实施例的是：同步驱动组件301包括变桨支架301a和配合于变桨支架301a上的同步齿盘301b；其中，变桨支架301a朝向轮毂G的一端具有配合槽301a-1和装配槽301a-2，且装配槽301a-2位于配合槽301a-1的外侧；配合槽301a-1的侧壁上还开设有限位槽301a-3，限位槽301a-3通过连通槽301a-4与配合槽301a-1相通；同步齿盘301b轴向一端的侧壁上设置有同步齿槽301b-1，另一端侧壁上设置有限位柱301b-2，限位柱301b-2上配合铰接有驱动杆301b-3，驱动杆301b-3远离限位柱301b-2的一端铰接于配合槽301a-1内。
缓冲组件302包括设置于限位槽301a-3内的缓冲杆302a和设置于变桨支架301a侧壁中的缓冲件302b；缓冲杆302a包括套接在限位柱301b-2上的限位套管302a-1和连接于限位套管302a-1侧壁上的弧形杆302a-2，弧形杆302a-2远离限位套管302a-1的一端延伸于缓冲件302b内；缓冲件302b包括缓冲腔302b-1和回流腔302b-2，缓冲腔302b-1和回流腔302b-2通过单向阀组302b-3保持单向连通；缓冲腔302b-1内滑动设置有活塞块302b-4，活塞块302b-4的一端与活塞块302b-4相连。
执行模块104分别与偏航电机202b、减震油缸203a、驱动杆301b-3和单向阀组302b-3电性相连。
相较于实施例3，进一步的，变桨支架301a为套装在风机轮毂G端部的管状结构，其面向风机轮毂G的一端的轴向侧壁上开设配合槽301a-1和装配槽301a-2，其中配合槽301a-1能够收纳风机轮毂G的端部外侧壁，装配槽301a-2位于配合槽301a-1的外环侧，用于安装同步齿盘301b。
进一步的，沿着装配槽301a-2的径向侧壁，还开设有限位槽301a-3，此限位槽301a-3呈90度大小的圆弧状，本实施例中开设有至少2组，关于变桨支架301a的中心轴线对称分布，限位槽301a-3用于同步齿盘301b的安装。还需要说明的是，限位槽301a-3的槽腔通过开设的连通槽301a-4与配合槽301a-1相通。此连通槽301a-4用于驱动杆301b-3的连接，而弧形设置的目的在于适配驱动杆301b-3的偏转范围。
同步齿盘301b用于同步驱动三根风机叶片F，进一步的，同步齿盘301b通过限位柱301b-2配合插接在限位槽301a-3内，同步齿盘301b的内径大小与装配槽301a-2的内径大小相同，而限位柱301b-2也对称分布在同步齿盘301b的径向端部侧壁上，限位柱301b-2及限位槽301a-3的配合限制了同步齿盘301b可形成90度的偏转范围，可驱动风机叶片F与吹来的风面形成0～90度的可变角变化范围。
同步齿盘301b远离限位柱301b-2的一侧，分布有环状的齿槽C，而在风机叶片F的连接端，设置有与齿槽C相啮合的驱动齿槽S，需要说明的是，风机叶片F可保留原有的驱动组合方式，驱动齿槽S位于风机叶片F与轮毂G的转动配合处。此驱动齿槽S与齿槽C的驱动用于三个风机叶片F偏转同步。
进一步的，驱动杆301b-3用于提供偏转驱动力，进而推动同步齿盘301b的旋转，需要说明的是，驱动杆301b-3具有伸缩端和连接端，其连接端铰接于配合槽301a-1的槽腔内，而其伸缩端穿过连通槽301a-4连接在限位柱301b-2上。每一限位柱301b-2由一驱动杆301b-3推动。在此，驱动杆301b-3连接端的安装位置可有以下限制：可在配合槽301a-1的槽腔内安装铰接座，而铰接座的位置位于配合槽301a-1径向截面圆形的M点和N点处，以截面圆的半径为R；其中，M点和N点关于配合槽301a-1的中心轴线镜像对称，以M点的位置为例，其在水平方向的1/2R处，在竖直方向为1/4R处。验证表面，此位置为驱动杆301b-3的最佳驱动位置。
进一步的，缓冲杆302a为一弧形的杆体构件，其圆心与限位槽301a-3的圆心重合；具体的，其包括限位套管302a-1和弧形杆302a-2，其中限位套管302a-1套接在限位柱301b-2的外侧壁上，保持与限位柱301b-2同步运动。弧形杆302a-2的另一端延伸在位于支撑组件201侧壁内的缓冲腔302a中，并与活塞块302b-4相连，通过在缓冲腔302a内容置的液压油对活塞块302b-4的运动进行缓冲。进而对限位柱301b-2减速缓冲。
进一步的，缓冲件302b包括缓冲腔302b-1、回流腔302b-2、单向阀组302b-3和活塞块302b-4；其中，活塞块302b-4滑动于缓冲腔302b-1内，液压油位于缓冲腔302b-1和回流腔302b-2内，且单向阀组302b-3保持缓冲腔302b-1和回流腔302b-2内的液压油单向流通，活塞块302b-4滑动，造成缓冲腔302b-1内的容积大小变化，进而在缓冲腔302b-1与回流腔302b-2之间形成压力差，单向阀组302b-3在压力差的作用下单向开启，实现液压油在两腔体内的流动。
单向阀组302b-3至少包括两组，即由缓冲腔302b-1向回流腔302b-2单向流通的第一单向阀302b-31和由回流腔302b-2向缓冲腔302b-1单向流通的第二单向阀302b-32。二者为电控磁阀的目的在于，可通过执行模块103电性控制的方式控制阀组的通断，以实现对变桨过程的平稳制动。
更进一步的，回流腔302b-2内的液压油可通过注油嘴向腔内加注，以弥补可能存在的液压油泄露，导致压力不足的问题。
其余结构与实施例3的结构相同。
结合附图3～13中所示，在此风力发电机偏航即变桨的过程中，通过原控制***中的风向模块确定风向，并由控制模块101处理得出风机叶片F的迎风面与风向的夹角，主控模块下发偏航指令和变桨指令至控制模块101，由执行模块103下发具体的偏航和变桨控制操作。
偏航操作过程中，执行模块103下发驱动指令，使得偏航电机202b启动，通过驱动齿轮202c啮合转动在固定齿盘201的驱动齿槽201a内，使得支撑平台202a整体旋转，实现风机的偏航操作。过程中，减震油缸203a和减震弹簧203b保持不动，随支撑平台202a同步偏转。而当塔架T或回转轴承或支撑平台202a在连接配合位置出现磨损时，或风力影响过大，造成支撑平台202a与塔架T之间出现震颤，减震弹簧203b可发挥减震作用。而压力传感器102a监测到压力变化信号，此时，控制模块101可控制减震油缸203a调整高度，以补充磨损处的厚度损失，进而使得偏航过程得以平稳进行。
变桨操作过程中，执行模块103下发驱动指令，使得驱动杆301b-3伸长或缩短，以驱动杆301b-3的伸长过程为例；当驱动杆301b-3伸长时，其伸缩端推动限位柱301b-2在限位槽202b-1内滑动，此时同步齿盘301b转动，并与风机叶片F外的齿槽C啮合转动，驱动三根叶片同步旋转，而在风机叶片F的旋转过程中，角度传感器102b监测各叶片的旋转角度，而转速传感器102c则监测各叶片在偏转前后的转速变化，二者监测的数据经模数转换器104c转换后传输给反馈模块105得到反馈数据，进而变桨控制模块102通过此反馈数据对变桨过程修正。
而在驱动杆301b-3推动限位柱301b-2移动过程中，由于限位套管302a-1套装在限位柱301b-2上，当限位柱301b-2移动时，弧形杆302a-2同样进行偏转移动，其推动端部的活塞块302b-4在缓冲腔302b-1移动，造成缓冲腔302b-1的腔体容积减小，压力增大，并大于回流腔302b-2内的压力，使得第一单向阀302c-1开启，第二单向阀302c-1保持关闭，缓冲腔302b-1内的液压油逐渐向回流腔302b-2中流动，此过程减缓了活塞块302b-4的运动速度，即对限位柱301b-2及同步齿盘301b的运动进行了减缓，降低了风机叶片F在惯性作用下的偏转，造成变桨误差增大的问题。
而当进行变桨制动时，只需通过执行模块104控制单向阀组302b-3保持关闭，保持缓冲腔302b-1容积大小不变，活塞块302b-4虽在限位柱301b-2的推动作用下挤压液压油，但是在行程最大处会反向推动活塞块302b-4返回至缓冲腔302b-1压力平衡的位置。由此在整体变桨过程时，可提前限定制动位置，有利于变桨的准确性。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种风力发电机的偏航缓震安全***，其特征在于：包括，
调控***（100），其包括控制模块（101）以及连接于所述控制模块（101）上的监控模块（102）、反馈模块（103）和执行模块（104），所述监控模块（102）与反馈模块（103）电性相连；
偏航缓震单元（200），其包括位于塔架（T）顶部的固定齿盘（201），位于机座（J）下端且配合于所述固定齿盘（201）上的偏航驱动组件（202），以及设置于所述固定齿盘（201）下端的缓震组件（203）；
所述固定齿盘（201）的边缘侧壁上均匀分布有驱动齿槽（201a），其顶部、底部侧壁上各自设置有第一回转轴承（201b）、第二回转轴承（201c）；
所述偏航驱动组件（202）包括支撑平台（202a）、设置于所述支撑平台（202a）边缘的偏航电机（202b）、设置于所述偏航电机（202b）输出端的驱动齿轮（202c），以及设置于所述支撑平台（202a）上的偏航制动器（202d）；所述支撑平台（202a）通过所述第一回转轴承（201b）放置于所述固定齿盘（201）的顶部，其下端延伸于所述固定齿盘（201）的下方，所述驱动齿轮（202c）和偏航制动器（202d）均能够配合于所述驱动齿槽（201a）内；
所述缓震组件（203）安装在所述支撑平台（202a）延伸于所述固定齿盘（201）下方的端面上，其包括减震油缸（203a）、套设于所述减震油缸（203a）外侧的减震弹簧（203b），以及位于减震油缸（203a）顶部和底部的缓冲垫（203c）；所述减震油缸（203a）具有多组，呈圆周状分布于所述支撑平台（202a）底部端面与第二回转轴承（201c）之间；所述减震弹簧（203b）的两端分别与支撑平台（202a）底部端面以及第二回转轴承（201c）下端侧壁抵接；以及，
变桨同步单元（300），设置于所述机座（J）端部的轮毂（G）上，其包括同步驱动组件（301）和设置于所述同步驱动组件（301）内的缓冲组件（302）；
所述同步驱动组件（301）包括变桨支架（301a）和配合于所述变桨支架（301a）上的同步齿盘（301b）；
所述变桨支架（301a）朝向所述轮毂（G）的一端具有配合槽（301a-1）和装配槽（301a-2），且所述装配槽（301a-2）位于配合槽（301a-1）的外侧；所述配合槽（301a-1）的侧壁上还开设有限位槽（301a-3），所述限位槽（301a-3）通过连通槽（301a-4）与所述配合槽（301a-1）相通；所述同步齿盘（301b）轴向一端的侧壁上设置有同步齿槽（301b-1），另一端侧壁上设置有限位柱（301b-2），所述限位柱（301b-2）上配合铰接有驱动杆（301b-3），所述驱动杆（301b-3）远离所述限位柱（301b-2）的一端铰接于所述配合槽（301a-1）内；
所述缓冲组件（302）包括设置于所述限位槽（301a-3）内的缓冲杆（302a）和设置于所述变桨支架（301a）侧壁中的缓冲件（302b）；所述缓冲杆（302a）包括套接在所述限位柱（301b-2）上的限位套管（302a-1）和连接于限位套管（302a-1）侧壁上的弧形杆（302a-2），所述弧形杆（302a-2）远离所述限位套管（302a-1）的一端延伸于缓冲件（302b）内；所述缓冲件（302b）包括缓冲腔（302b-1）和回流腔（302b-2），所述缓冲腔（302b-1）和回流腔（302b-2）通过单向阀组（302b-3）保持单向连通；所述缓冲腔（302b-1）内滑动设置有活塞块（302b-4），所述活塞块（302b-4）的一端与活塞块（302b-4）相连；
所述执行模块（104）分别与偏航电机（202b）、减震油缸（203a）、驱动杆（301b-3）和单向阀组（302b-3）电性相连。
2.根据权利要求1所述的风力发电机的偏航缓震安全***，其特征在于：所述监控模块（102）包括压力传感器（102a）、角度传感器（102b）和转速传感器（102c）；其中，
所述压力传感器（102a）监测所述机座（J）偏航时对所述塔架（T）的压力信号；所述角度传感器（102b）监测所述机座（J）偏航时的角度信号，以及监测各风机叶片（F）变桨驱动时的角度信号；所述转速传感器（102c）获取各所述风机叶片（F）变桨前后的转速信号；
所述压力传感器（102a）、角度传感器（102b）和转速传感器（102c）通过模数转换器（102d）将电信号传输给所述反馈模块（103）。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机的偏航缓震安全***，其特征在于：所述调控***（100）还包括通讯模块（105），以及与所述通讯模块（105）电性连接的服务器（106）；
所述通讯模块（105）与所述控制模块（101）连接，所述控制模块（101）将其处理获得的监控数据信息以及对应输出的执行数据信息通过所述通讯模块（105）发送给所述服务器（106）。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004239113A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | 風力発電装置 |
| CN104763587A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-08 | 宁波锦浪新能源科技有限公司 | 一种新型风力机联动变桨*** |
| EP3133282A1 (de) * | 2015-08-19 | 2017-02-22 | Senvion GmbH | Verfahren und system zur überwachung einer einzelblattverstellung einer windenergieanlage |
| CN211737377U (zh) * | 2019-12-12 | 2020-10-23 | 锐电科技有限公司 | 一种风电机组变桨监测控制*** |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112219043B (zh) * | 2018-04-18 | 2022-12-27 | Fm能源有限责任两合公司 | 用于摆式减振器的阻尼万向悬挂 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004239113A (ja) * | 2003-02-04 | 2004-08-26 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | 風力発電装置 |
| CN104763587A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-08 | 宁波锦浪新能源科技有限公司 | 一种新型风力机联动变桨*** |
| EP3133282A1 (de) * | 2015-08-19 | 2017-02-22 | Senvion GmbH | Verfahren und system zur überwachung einer einzelblattverstellung einer windenergieanlage |
| CN211737377U (zh) * | 2019-12-12 | 2020-10-23 | 锐电科技有限公司 | 一种风电机组变桨监测控制*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 风力发电及其控制技术新进展;王志新等;《低压电器》;20091015(第19期);第1-7页 * |
Also Published As
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