[实用新型]风力发电机的变桨系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机的变桨系统。

背景技术

随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被 越来越多的国家所重视。最初研制的风力发电机组都被设计成可以全桨叶变距的。但由于 一开始设计人员对风力发电机组的运行工况认识不足，所设计的变桨距系统，其可靠性远 不能满足风力发电机组正常运行的要求，灾难性的飞车事故不断发生，变桨距风力发电机 组迟迟未能进入商业化运行。所以一当失速型桨叶的起动性能得到了改进，人们便纷纷放 弃变距机构而采用了定桨距风轮，以至于后来商品化的风力发电机组大都是定桨距失速控 制的。

经过10多年的实践，设计人员对风力发电机组的运行工况和各种受力状态已有了 深入的了解，不再满足于仅仅提高风力发电机组运行的可靠性，而开始追求不断优化的输 出功率曲线，同时采用变桨距机构的风力发电机组可使桨叶和整机的受力状况大为改善， 这对大型风力发电机组的总体设计十分有利。因此，进入20世纪90年代以后，变桨距控制 系统又重新受到了设计人员的重视。

变桨系统是风力发电机组的重要零部件，其是风力发电机组功率调节、安全保护 执行机构，其运行的可靠性和平稳性切实的影响着整台风力发电机组的运行过程，因而如 设计一种合理、可靠的变桨系统就成为急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种合理的、可靠的风力发电机的变桨系 统。

本实用新型的实用新型目的通过以下方案实现：一种风力发电机的变桨系统，其 包括主控系统、用于叶片固定的变桨轴承、用于固定变桨轴承的轮毂以及至少三个变桨单 元，其中，变桨单元包括伺服控制器、电机、减速器、电机编码器、桨叶编码器以及限位开关； 伺服控制器其通信与动力由与主控系统相连的滑环来实现；电机编码器与桨叶编码器由伺 服控制器控制执行驱动命令；减速器的输入端与电机相连，其输出端与变桨轴承的内齿啮 合；桨叶编码器固定于变桨轴承内齿旁，桨叶编码器的小齿与变桨轴承内啮合齿记录变桨 角度。

其中，所述限位开关包括限位开关Ⅰ以及限位开关Ⅱ，限位开关Ⅰ限制的角度为 91°，限位开关Ⅱ限制的角度为95°。

其中，还包括蓄电池，蓄电池与电机相连为备用电源。

其中，所述的电机为直流电机。

其中，所述的伺服控制器为集成了充电单元以及PLC单元的高度集成伺服器。

其中，还包括轴控柜，轴孔柜与变桨轴承固定，伺服控制器设于轴控柜中。

其中，还包括电池柜，蓄电池设于电池柜中。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

本实用新型由于采用了电机编码器和桨叶编码器，通过电机编码进行精确定位， 其定位精度达到了0.01°。再通过桨叶编码器对其进行互补，当两个编码器角度相差超过2° 时，调桨系统将报相应故障。保证了在0°~91°之间整个调桨过程中实现精确定位。

2、本实用新型由于采用了高度集成伺服驱动器，其将原有充电单元、PLC单元功能 集成在伺服驱动器中，是一款高度集成伺服控制设备。由于其高度集成，降低伺服驱动柜安 装空间，减少了电气外部控制回路，从而大大减少桨叶调桨系统故障率。

3、本实用新型由于采用了蓄电池、直流驱动电机方式，可以确定再驱动器故障时， 通过蓄电池直接驱动直流驱动电机，减少了中间环节，提供调桨安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的示意图图；

图3为本实用新型实施例1的控制结构图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1：

参照附图1-图2所示，一种风力发电机的变桨系统，包括主控系统、三个变桨轴承、 轮毂1、三个变桨单元、三个轴控柜2以及三个电池柜。

变桨轴承设置在轮毂1上，用于与叶片固定；变桨轴承包括内齿圈3以及外圈4。

轴控柜2以及电池柜（图中未画出）均固定在轮毂上。