[发明专利]一种变桨系统的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机上使用的变桨系统的工况控制装置及使用上述的控制装置对变桨系统的工况进行控制的控制方法。

背景技术

电力，是日常生产和生活中不可缺少的能量形式。传统的火力发电不但要消耗大量的化石资源，而且会排放大量的温室气体；核能发电虽然不排放温室气体，但是非常的危险，一旦出现事故，就会对环境造成不可逆转的破坏，所以各国近年来都在大力发展以风力发电为代表的清洁能源。

变桨系统是风机整机内的重要部件，它的作用是通过调整风机桨叶的迎风角度以改变桨叶的转速，在平时可以优化风机整机的发电效率，如果风机发生部件故障或者环境风速过快，其又可以利用失速原理使风机桨叶到达顺桨位置而停止转动，从而避免风机整机失速倒塌，因此变桨系统稳定可靠运行是整个风力发电机稳定可靠运行的前提和保证。

要保证变桨系统正常工作，就需要有适宜的工作温度、湿度条件，但是风力发电机多安装于人迹罕至之地，穷山恶水，工作环境非常恶劣，而变桨系统又安装在风力发电机的顶层轮毂之内，工作条件可想而知，因此为了保证变桨系统内部电子器件的寿命和稳定工作，就需要在变桨系统的各个箱体内安装加热器，通风风扇等工况调节装置。在现有的变桨系统中，各箱体内的工况调节装置都是分别控制，独立工作的，这不但使变桨系统内部的各种控制器件繁多，提高了成本；而且使控制逻辑复杂，容易产生不必要的工作等待延时，影响了风力发电机的发电效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种以变桨系统的轴为单位，对各个轴内的箱体温度，湿度等工况进行统一控制的控制装置，以及使用该控制装置对变桨系统各个轴内的箱体温度，湿度等工况进行控制的控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种变桨系统的控制装置，该控制装置包括壳体，在壳体上有电源接口，在壳体内有控制单元，该控制单元与电源接口电连接；并且控制单元还与安装在变桨系统一个轴控箱内的温度传感器、加热器、湿度传感器、通风风扇电连接；与安装在变桨系统与上述轴控箱相对应的电池箱内的温度传感器、加热器、通风风扇电连接；与安装在变桨系统与上述电池箱相对应的电机上的热敏电阻电连接；此外还通过开关连接至与变桨系统的电源开关继电器相对应的接触器。

进一步的，在壳体上还包括有通信接口，该通信接口可以是USB接口、CAN接口、RS232接口或者RS485接口，并且上述的通信接口与控制单元电连接。

进一步的，在壳体上还包括有指示灯，所述的指示灯与控制单元电连接。

一种变桨系统的控制方法，使用上述的控制装置，包括如下步骤：

(1)控制单元通过各温度传感器检测变桨系统各箱体内的温度，当箱体内温度低于设定值II时启动箱体内的加热器进行加热，当箱体内温度高于设定值I并持续加热一定时间，或者箱体内温度高于设定值II时，控制单元记录温度符合变桨系统的启动条件；

(2)控制单元通过湿度传感器检测变桨系统轴控箱内的湿度，当轴控箱内的湿度大于设定值时启动轴控箱内的加热器进行加热除湿，当轴控箱内湿度低于设定值或者温度高于设定值V时，控制单元记录湿度符合变桨系统的启动条件；

(3)当温度和湿度都符合变桨系统的启动条件时，控制单元控制与之相连的开关闭合，当与所有的控制单元相连接的开关都闭合后，接触器得电吸合变桨系统的电源开关继电器，使变桨系统得电。

进一步的，在变桨系统启动后，控制单元通过各温度传感器检测变桨系统各箱体内的温度，当箱体内温度低于设定值III时启动箱体内的加热器进行加热，当箱体内温度比设定值III高5℃后停止加热；当箱体内温度高于设定值IV后启动箱体内的通风风扇进行散热，当箱体内温度比设定值IV低5℃后停止散热；当箱体内温度高于设定值III而低于设定值IV时，计时一定时间后再进行检测。

进一步的，在变桨系统启动后，控制单元通过湿度传感器检测变桨系统轴控箱内的湿度，当轴控箱内的湿度大于等于设定值时启动轴控箱内的加热器进行加热除湿，当轴控箱内的湿度低于设定值或者轴控箱内的温度高于设定值V时不需加热除湿，计时一定时间后再进行检测。

进一步的，在变桨系统启动后，控制单元通过热敏电阻检测电机温度，当电机温度高于设定值时向变桨系统输送顺桨信号。

进一步的，所述的设定值I为5℃，设定值II为10℃，设定值III为15℃，设定值IV为30℃，设定值V为50℃，湿度设定值为90％。

进一步的，所述的步骤(1)中的一定时间为60分钟。

进一步的，上述的一定时间为10分钟。