一种用于海上大功率风电机组的变桨系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种用于海上大功率风电机组的变桨系统及其控制方法，所述的系统包括每个叶片上独立的变桨驱动系统、变桨控制系统、限位开关、角度编码器和滑环，所述的变桨驱动系统安装在机舱前部的轮毂内，其通信和动力是通过与机舱内的主控制系统相连的滑环来实现的；所述的变桨控制系统的作用是将来自机舱内主控制系统的指令分发给各驱动器，并将角度编码器、旋转编码器、限位开关和叶根传感器检测到的相关信号实时反馈给主控制系统。本发明通过在叶根安装受力加速度传感器检测叶片在不同位置的不同受力并反馈给变桨控制系统，变桨控制系统给驱动系统发出相应的指令，从而达到单独修正桨距角的大小，是完全独立的变桨系统。

主权项

一种用于海上大功率风电机组的变桨系统，其特征在于：包括每个叶片上独立的变桨驱动系统(2)、变桨控制系统(1)、限位开关(5)、角度编码器(11)和滑环(10)，所述的变桨驱动系统(2)安装在机舱前部的轮毂内，其通信和动力是通过与机舱内的主控制系统相连的滑环(10)来实现的；变桨驱动系统包括驱动系统(2)、永磁电动机(3)、减速器(4)、叶根传感器(6)、变桨轴承(7)、旋转编码器(8)和蓄电池(9)，所述的驱动系统(2)通过电缆与永磁电动机(3)相连，永磁电动机(3)的输出轴与减速器(4)的输入轴相连，减速器(4)的输出小齿轮与变桨轴承(7)的内齿圈相啮合，编码器(8)在永磁电动机(3)的尾部，蓄电池(9)通过电缆与驱动系统(2)和变桨控制系统(1)相连；所述的变桨控制系统(1)安装在轮毂内，其作用是将来自机舱内主控制系统的指令分发给各驱动器，并将角度编码器(11)检测到的叶片桨距角、旋转编码器(8)检测到的永磁电动机的转速、限位开关(5)检测到的信号和叶根传感器(6)检测到的叶片受力加速度实时反馈给主控制系统；驱动系统(2)用于驱动永磁电动机(3)，实现叶片桨距角的精确控制；永磁电动机(3)是调整叶片桨距角的动力源；减速器(4)通过端部法兰固定在轮毂上，用于将永磁电动机(3)输出的高速度降至叶片变桨所需要的速度；变桨轴承(7)的外圈通过螺栓与轮毂相连，内圈通过螺栓与叶片根部相连，其作用是传递叶片载荷的同时能够提供叶片和轮毂的相对旋转，即变桨；旋转编码器(8)测量永磁电动机(3)的转速；角度编码器(11)的小齿轮与变桨轴承内齿圈相啮合用于测量叶片旋转的角度；叶根传感器(6)测量叶片根部的受力加速度情况；角度限位开关(5)用于限制叶片转过的极限角度；蓄电池(9)是出于系统安全考虑的备用电源。