[发明专利]一种直流变桨电机保护装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种直流变桨电机的保护装置和方法。

背景技术

目前，风场所用变桨系统中直流变桨系统占据了很大市场，直流变桨系统由于能通过后备电源直接回桨，从而增加了系统的可靠性，在直流变桨系统中，直流串励电机由于启动转矩大、过载能力强等优点，从而成为直流变桨电机的首选，然而在风场实际应用中，常常发现有变桨电机烧毁的情况存在，究其原因，有的是齿轮箱卡死，有的是抱闸未松开，导致电机负载很大甚至堵转，电流长时间很大从而烧毁电机。

由于串励电机特性较软，当外部负载转矩超过电机输出转矩时，电机转速会下降直至为零，电流则会立刻上升，此特性在变桨过程中比较有用，当在变桨过程中突遇一阵大风，使变桨电机负载转矩超出其输出转矩时，变桨电机堵转，使桨叶位置不变，当风小后，再继续按照主控命令将桨叶转到所需角度位置，避免了主发电机输出功率瞬时超出其最大功率。串励直流电机虽然过载能力较强，但如果电机一直堵转，则驱动器速度环输出饱和，即电流环给定始终为最大，假设最大给定电流为电机额定电流的3倍，则在电流环作用下，堵转时电机电流一直保持3倍电机额定电流输出，在如此大电流作用的情况下，时间一长电机必然烧毁。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种直流变桨电机的保护装置和方法，防止直流电机在长时间，大电流的情况下烧毁。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种直流变桨电机保护装置，包括直流串励电机的驱动器，所述驱动器包括控制电流环给定的电流环控制电路，还包括一累加器，所述累加器与所述电流环控制电路串联。

一种直流变桨电机保护方法，包括以下步骤：

步骤一：在所述电流环控制电路中改变电流环给定，设置最大过载倍数和最大过载时间；

步骤二：当电流开始上升时，所述累加器的累加值开始计时累加，当电流开始下降时，所述累加值开始减少，直至为零；

步骤三：当给定电流达到额定电流的最大过载倍数并所述累加值达到最大过载时间后，所述电流环控制电路将给定电流减少为额定电流。

本发明的突出效果为：可以有效减少长时间堵转情况下串励电机一直输出大电流而烧毁的情况，提高生产效率和安全性能。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明实施例1的给定电流降低过程示意图，其中In代表额定电流。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种直流变桨电机保护装置，包括直流串励电机的驱动器，驱动器包括控制电流环给定的电流环控制电路，还包括累加器，累加器与电流环控制电路串联。如图1所示，，则当电机输出电流持续保持为额定电流两倍并超过5秒钟后，程序自动将电流给定降低为一倍额定电流。

直流变桨电机保护方法，包括以下步骤：

步骤一：在电流环控制电路中改变电流环给定，设置最大过载倍数为3倍，最大过载时间为5秒；

步骤二：当电流开始上升时，累加器的累加值开始计时累加；

步骤三：当给定电流达到额定电流的3倍并累加值超过5秒钟后，电流环控制电路将给定电流减少为额定电流。

本实施例可以有效减少长时间堵转情况下串励电机一直输出大电流而烧毁的情况，提高生产效率和安全性能。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。