[发明专利]风力发电偏航系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电偏航系统的装置，尤其是一种风力发电偏航系统的装置。

背景技术

偏航系统是风力发电机组特有的控制系统，偏航控制系统主要由偏航测量、偏航驱动传动部分、纽缆保护装置三大部分组成，主要实现两个功能，一是使机舱跟踪变化稳定的风向，二是由于偏航的作用导致机舱内部电缆发生缠绕而自动解除缠绕，由于风力发电机工作环境的恶劣性，这就要求其各个部件的维护周期要长，从而便于降低维护费用，延长工作时间，但是风力发电机的齿轮箱存在着经常在刹车时受冲击载荷而过早损坏的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供一种风力发电偏航系统的装置。

为了实现上述目的，本发明采取以下措施来实现：

一种风力发电偏航系统的装置，包括控制器，风向标，偏航电机，偏航行星齿轮减速器，回转体大齿轮，其特征在于采用PID和模糊控制相结合的分段复合控制器，并设置绝对式数字角度传感器以及电缆防缠绕检测器。

本发明相对于已有技术具有如下进步效果：这样就可获得刹车系统与偏航系统的硬件控制电路，针对其恶劣的工作环境进行抗干扰措施，达到了良好的控制效果。

具体实施方式

偏航航系统包括感应风向的风向标，偏航电机，偏航行星齿轮减速器，回转体大齿轮等，风向标作为感应元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机的控制回路的处理器里，经过比较后处理器给偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航命令，为了减少偏航时的陀螺力矩，电机转速将通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮偏航对风，当对风完成后，风向标失去电信号，电机停止工作，偏航过程结束，偏航刹车，主机室的转动方向是按照指令的方向转动的，当偏航电机转动的时候，液压刹车系统处于释放状态，当偏航电机停止转动时，液压刹车系统处于刹车状态，将主机室固定在相应的位置上。

在偏航系统中包括电缆防缠绕检测器，防止在主机室根据风向在转动时使内部的电缆通过缠绕而损坏，如果电缆遭到缠绕，那么在主机室下次转动时，根据电缆缠绕的情况，主机室将向相反的方向转动，使得被缠绕的电缆重新回复到原来的位置上。

偏航驱动偏航系统的驱动部分由三个交流电机和行星式齿轮箱组成，偏航驱动部件安装在主机托盘的下方，一个过渡小齿轮连接在偏航轴承外齿环和在塔身上的固定齿环之间。

偏航系统的设计根据调向力矩的大小，可以进行齿轮传动部分的设计计算，当驱动回转体大齿轮的主动小齿轮的强度不能满足时，可选用两套偏航电机～行星齿轮减速器分置于风轮主轮的两侧对称布置，每个电机的容量为总容量的一半，齿轮传动计算可按开式齿轮传动计算，其主要的磨损形式是齿面磨损失效，如调向力矩较大，除按照弯曲强度计算之外，应计算齿面接触强度，值得注意的是，大多数风机的发电机输出功率的同轴电缆在风力机偏航时一同旋转，为了防止偏航超出而引起的电缆旋转，应该设置解缆装置，并增加扭缆传感器以监视电缆的扭转状态，位于下风向布重的风轮，能够自动找正风向，在总体布置时应考虑塔架前面的重量略重一些，这样在风机运行时平衡就会好一些。

实际中，本发明采用复合控制器，通过控制电路，来进行及时的调整，起到有效的控制预防作用。