[发明专利]风力发电机的直驱式容积控制变桨系统

说明书

技术领域

本发明涉及风机变桨系统的技术，特别是涉及一种用于风力发电机的直驱式容 积控制变桨系统的技术。

背景技术

现有的风机变桨系统主要有“伺服电机驱动齿轮副变桨系统”和“伺服阀驱动 油缸液压变桨系统”；

“伺服电机驱动齿轮副变桨系统”在控制风机变桨时，通过伺服控制器控制变 桨伺服电机运行，变桨伺服电机通过小齿轮带动大齿轮转动，由大齿轮带动桨叶转 动实现变桨；这种变桨系统具有快速顺桨响应速度慢及蓄电池在低温状况工作不稳 定的缺点，而且由于变桨伺服电机和齿轮副的成本与风机功率成正比，因此使用该 变浆系统的大功率风机的成本都较高。

“伺服阀驱动油缸液压变桨系统”在控制风机变桨时，通过伺服阀控制油缸运 行，由油缸带动桨叶转动实现变桨；这种变桨系统具有快速顺桨响应速度快的优点， 但是具有以下缺陷：1)需要设置独立油源，由独立油源通过旋转接头为变桨系统供 油，其成本较高；2)伺服阀的成本较高，而且伺服阀对油质清洁度的要求也很高， 因此需要在系统中配备很多过滤装置；3)这种系统的液压主回路中没有很多节流元 件，工作时压力损耗很大，因此工作时产生的热量较高，需要配备冷却系统；4)这 种变桨系统中的旋转接头具有容易漏油的缺点，其可靠性较差。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种快速 顺桨响应速度快，稳定可靠且成本低廉的用于风力发电机的直驱式容积控制变桨系 统。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种用于风力发电机的直驱式容积控 制变桨系统，其特征在于：包括蓄能回路和桨叶泵控回路；

所述蓄能回路包括液控安全阀、蓄能泵电机、蓄能泵、至少一个储油蓄能器、 至少一个高压蓄能器和快关电磁阀；

所述液控安全阀具有一个控制油口、一个进油口和一个出油口；所述快关电磁 阀具有一个回油口、一个进油口和一个出油口，其进油口连接液控安全阀的进油口， 其出油口经一节流阀连接液控安全阀的控制油口；

所述液控安全阀的进油口经一溢流阀连接快关电磁阀的回油口，并接有一个上 压力开关和一个下压力开关；所述上压力开关和下压力开关连接并控制蓄能泵电机 运行，其中上压力开关用于关闭蓄能泵电机，下压力开关用于开启蓄能泵电机；

所述蓄能泵电机连接并控制蓄能泵运行，所述蓄能泵的进油口经一常开吸油截 止阀接至快关电磁阀的回油口，并设有一个用于连接外部油源的常闭加油截止阀， 其出油口依次经一单向阀、一过滤器接至液控安全阀的进油口；

所述各储油蓄能器各经一储油截止阀接至快关电磁阀的回油口；所述各高压蓄 能器各经一放油截止阀接至快关电磁阀的回油口，并各经一进油截止阀连接液控安 全阀的进油口；

所述快关电磁阀的回油口接有储油压力表和储油压力传感器；

所述桨叶泵控回路包括伺服电机、变桨油缸、双向泵、第一液控单向阀、第二 液控单向阀、第三液控单向阀、第四液控单向阀和第五液控单向阀；

所述变桨油缸具有两个工作腔，其中一个工作腔为有杆腔，另一个工作腔为无 杆腔，其活塞杆设于有杆腔中；

所述伺服电机连接并控制双向泵运行，所述双向泵具有两个油口，分别为第一 油口和第二油口；其第一油口经第一液控单向阀连接变桨油缸的无杆腔，其第二油 口经第二液控单向阀连接变桨油缸的有杆腔；

所述快关电磁阀的回油口经第三液控单向阀连接变桨油缸的有杆腔，并经一节 流阀连接液控安全阀的出油口，经第四液控单向阀连接双向泵的第一油口，经第五 液控单向阀连接双向泵的第二油口；

所述第一液控单向阀和第四液控单向阀的控制油口连接双向泵的第二油口，所 述第二液控单向阀和第五液控单向阀的控制油口连接双向泵的第一油口，所述第三 液控单向阀的控制油口连接液控安全阀的出油口；

所述液控安全阀的出油口经一快速进油单向阀连接变桨油缸的无杆腔；

所述变桨油缸的两个工作腔各接有一个油缸压力传感器；

所述桨叶泵控回路有至少一个，每个桨叶泵控回路对应控制风力发电机的一个 桨叶，各桨叶泵控回路相互并接；

所述风力发电机的每个桨叶上均装有一个用于检测该桨叶的桨距角的角位移传 感器，所述角位移传感器经一解调器、一伺服放大器连接并控制其对应桨叶泵控回 路中的伺服电机运行。