[发明专利]偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航方法及系统

权利要求书

1.偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、偏航开始之前：机舱保持静止，液压刹车完全松开；

S2、偏航过程中：驱动电机和阻尼电机抱闸打开，各驱动电机在驱动变频器的控制下，驱动扭矩从零开始逐步加大；同时，各阻尼电机在阻尼变频器的控制下提供反向阻尼扭矩，反向阻尼扭矩从零开始逐步加大；实现偏航齿轮箱与偏航齿圈之间的柔性啮合；当驱动电机转速增加到设定值后，机舱匀速偏航进行对风；偏航过程中采用动态扭矩分配控制方法，保证各驱动电机的驱动扭矩动态平衡，阻尼电机的阻尼扭矩平衡；

S3、偏航结束：完成对风后，减小驱动电机的驱动扭矩，增大阻尼电机的阻力扭矩至恒定值，当阻尼电机提供的驱动扭矩等于驱动电机的阻尼扭矩时，机舱停止；此时，液压刹车完全制动，驱动电机和阻尼电机扭矩逐步减小至零，在完全静止的状态下驱动电机和阻尼电机抱闸，偏航过程结束。

2.根据权利要求1所述的偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航方法，其特征在于：在S2偏航过程中，偏航过程中采用动态扭矩分配控制方法具体为：驱动电机的控制由速度控制环和转矩控制环组成，在满足偏航速度的前提下，通过偏航传感器检测出各驱动电机转矩出力信息，并反馈至主控制器，主控制器进行计算及动态控制，使分配至各驱动电机的扭矩相等。

3.根据权利要求2所述的偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航方法，其特征在于：若某一个驱动电机出现故障，主控制器在剩余的驱动电机之间进行再分配，分配至剩余各驱动电机的扭矩相等。

4.根据权利要求2所述的偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航方法，其特征在于：当预设的阻尼电机提供的阻尼不足以稳定机头位置时，驱动电机转换为阻尼电机。

5.根据权利要求1所述的偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航方法，其特征在于：在S2偏航过程中，当液压刹车系统完全松开后，驱动电机的扭矩进一步增大，阻尼变频器控制阻尼电机额外增加阻尼，驱动电机运转时，带动阻尼电机动作，阻尼电机处于发电模式，阻尼电机发出的电能回馈至直流母排线，为驱动电机提供电能。

6.根据权利要求5所述的偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航方法，其特征在于：当直流母排线上的电容器电压存储的电压达到预设的最高值时，偏航斩波器接通偏航制动电阻发热耗能。

7.偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航系统，其特征在于：包括依顺次相连接的风向传感器、主控制器、运动控制器、驱动变频器、驱动电机和偏航齿圈；所述运动控制器和偏航齿圈之间还依顺次连接有阻尼变频器和阻尼电机；所述运动控制器和偏航齿圈之间还连接有液压刹车；

所述风向传感器获取风向电信号，并将风向电信号传输至主控制器，所述主控制器进行判断决定机舱偏航的方向和角度；所述主控制器向运动控制器发送偏航启动和偏航方向的指令；所述运动控制器通过控制驱动变频器控制驱动电机提供偏航过程中需要的驱动扭矩，所述运动控制器通过控制阻尼变频器控制阻尼电机提供偏航过程的反方向阻尼扭矩，所述液压刹车完全制动。

8.根据权利要求7所述的偏航电机提供电磁阻尼的风力发电机组偏航系统，其特征在于：所述偏航齿圈上还设置有偏航传感器，所述偏航传感器探测偏航齿圈实际偏航状态，并反馈至主控制器；

所述驱动电机为M个，所述阻尼电机为N个，所述M和N均大于等于1，且M大于N；M个所述驱动电机给定相同的转速，在偏航过程中所述主控制器根据偏航传感器反馈的实际偏航状态对各驱动电机的转速和转矩实现动态分配。