[实用新型]一种双闭环位置反馈液压变桨装置

说明书

本实用新型提供一种双闭环位置反馈液压变桨装置，其主要特征是,控制阀组通过螺栓连接到油缸上，控制阀组连接钢管使油缸的前后腔相连，传感器插入到油缸内，控制阀组通过油管连接到机舱内，液压油通过油管流向控制阀组，控制阀组中各阀件通过阀组内的孔道相互连接，经过一系列的孔道转换和电磁阀的得电与断电，从而使液压油从控制阀组流出，经过钢管流动到执行油缸内，实现油缸的前后伸缩，带动桨叶实现变桨功能。其优点是能达到国外同类产品的性能，液压变桨装置元件通用化，并且可以更好的兼容国产元器件。通用化设计可以在短时间内找到替换件，大大缩短了风力发电机的停机时间并且维修及更换费用更低。

技术领域：

本发明涉及一种风力发电机液压变桨装置，特别是一种双闭环位置反馈液压变桨装置。

背景技术：

目前变风力发电机变桨控制方式一般可以分为两种，一种是电机执行机构，另一种是液压执行机构。

电机变桨机构是电机变桨距执行机构利用电动机对桨叶进行单独控制，由于其机构紧凑，可靠，没有液压变桨距机构那样传动结构相对复杂，存在非线性，泄漏、卡涩时有发生，所以也得到许多生产厂家的青睐。但其动态特性相对较差,有较大的惯性，特别是对于大功率风力机。而且电机本身如果连续频繁地调节桨叶，将产生过量的热负荷使电机损坏。

液压变桨机构是液压变桨机构通过液压装置推动桨叶转动，改变桨叶节距角。该机构以其响应频率快、扭矩大、便于集中布置和集成化等优点在目前的变桨距机构中占有主要的地位，特别适合于大型风力机的场合。国外著名的风力机厂丹麦的Vestas、德国的Dewind、Repower等等都采用液压变桨距方式，目前美国研制最大的容量的风力机也采用液压执行机构。目前国内风机液压变桨装置完全由以上国外品牌垄断。供货周期长，服务响应速度慢。主要零部件对国内生产厂商采购渠道进行封锁。

国外品牌变桨装置的控制阀组通常采用欧洲标准设计，在国内风机使用过程中存在互换性差，元件维修更换价格非常昂贵。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种双闭环位置反馈液压变桨装置。通过执行油缸上的位移传感器与电磁比例换向阀内的位移传感器相互之间的位置反馈信号来判定桨叶位置与控制方向。使桨叶控制更加精确，解决了单闭环位置反馈装置因调节精度不足而导致的能源浪费以及液压站油温升高等问题。

本发明的目的是这样实现的，包括控制阀组、执行油缸、传感器。其特征是,控制阀组通过螺栓连接到油缸上，控制阀组连接钢管使油缸的前后腔相连，传感器插入到油缸内，控制阀组通过油管连接到机舱内，液压油通过油管流向控制阀组，控制阀组中各阀件通过阀组内的孔道相互连接，经过一系列的孔道转换和电磁阀的得电与断电，从而使液压油从控制阀组流出，经过钢管流动到执行油缸内，实现油缸的前后伸缩，带动桨叶实现变桨功能。

双闭环反馈的实现是通过执行油缸上的位移传感器与电磁比例换向阀内的位移传感器相互之间的位置反馈信号来判定桨叶位置与控制方向。此种方法可以使桨叶控制更加精确，解决了单闭环位置反馈装置因调节精度不足而导致的能源浪费以及液压站油温升高等问题。

双闭环位置反馈液压变桨装置控制叶片相对于旋转平面的位置角度。双闭环位置反馈液压变桨装置使风机在低风速时即可获得电能，在风速大于额定风速时截获到固定大小的风能。双闭环位置反馈液压变桨装置通过控制算法持续监测风速和发电机出力，调节叶片的桨距角。变桨油缸在轮毂的前部，在轮毂和叶片的根部，执行油缸将二者连接,执行油缸通过比例换向阀控制活塞伸缩对变桨进行操控。

双闭环位置反馈液压变桨装置中控制阀组为核心部件，核心部件中又以比例换向阀最为重要，此装置在原理和结构上针对国内市场做出优化，在原理上通过增加一路螺纹插装阀，使得普通中位机能的电磁比例换向阀也能实现差动控制，大大降低了对国外定制液压阀件的依赖，缩短了采购周期，降低了采购成本。