[发明专利]一种兆瓦级风力发电机组的刹车系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种刹车系统，特别是关于一种兆瓦级风力发电机组的刹车系统及控制方法。

背景技术

一般的风力发电机组的刹车装置是个开环控制过程，在刹车的整个过程中没有任何的信息反馈。对于刹车装置的运行状态，整个风力发电机组在响应刹车动作后的状态，以及最后的刹车状态，风力发电机组的控制系统都无从得知，因而不能很好地控制整个系统使其进入最佳的运动状态，保证其稳定性。目前出于结构上和成本上的考虑，大多数刹车装置都安装在高速轴端，在高速轴端设置刹车闸的最大弊端是：齿轮箱在刹车时经常出现过载，由于风轮制动时叶片不连贯停顿，动态载荷使齿轮箱内的轮齿来回碰撞，从而使齿牙长期受较大弯曲应力，造成齿轮箱过早的疲劳损坏。在冬季，风速一般较高，经常超出风机所能承受的风速范围。这样需要风机经常进行紧急刹车，从而产生巨大的惯性冲量，对齿轮箱、叶片及刹车系统有“致命”的危害。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可以针对高速轴不同转动状态，进行刹车压力选择，以在最佳刹车点进行刹车的兆瓦级风力发电机组的刹车系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种兆瓦级风力发电机组的刹车系统，其特征在于：它包括一设置在发电机组的增速齿轮箱输出轴与高速轴之间的扭转减振器，一安装在所述高速轴上的钢制刹车盘，一与所述钢制刹车盘对应的刹车闸钳，一套控制刹车闸钳的液压系统，一设置在所述增速齿轮箱输出轴或高速轴上的速度传感器，一设置在固定支架上的风速计，所述液压系统、速度传感器和风速计分别通过数据线连接一装载有控制系统的计算机。

所述扭转减振器包括一连接在所述增速齿轮箱输出轴的主动盘毂，一连接在所述高速轴上的从动盘毂，一套接在所述从动盘毂上的减振压盘，所述主动盘毂与从动盘毂、从动盘毂与减振压盘之间分别设置有减振摩擦片，所述主动盘毂、从动盘毂、减振压盘相互对应开有若干放置有减振弹簧的长方形的窗口，在所述减振弹簧的外侧圆周上，若干限位销穿过所述从动盘毂将所述主动盘毂与所述减振压盘连成一体，在所述减振弹簧的内侧圆周上，若干紧固螺栓穿过所述从动盘毂将所述主动盘毂与所述减振摩擦片、减振压盘连接成一体。

所述的扭转减振器的主动盘毂和减振压盘的长方形窗口与减振弹簧接触的地方设置有翻边。

设置在所述增速齿轮箱输出轴或高速轴上的速度传感器为霍尔速度传感器，与其配合在所述主动盘毂或从动盘毂上设置有一测速盘。

所述液压系统包括一油泵，所述油泵通过油管连接一液动换向阀，所述液动换向阀通过油管连接一电磁换向阀，所述电磁换向阀通过数据线连接所述计算机，并通过油路控制所述液动换向阀换向，通过油路连接所述油泵，所述液动换向阀通过油管连接一液压缸的活塞两端，所述活塞的输出端连接所述刹车闸钳。

所述液压系统中设置有溢流阀和防止回流的单向阀。

上述一种兆瓦级风力发电机组的刹车系统的控制方法，包括以下步骤：

1)在计算机系统中预置常规刹车高速轴的极限转速w，角加速度底值L和峰值H；

2)由计算机采集速度传感器获得的高速轴转速W和风速计获得的风速Vw；3)由计算机根据高速轴的转速W和风速Vw，计算出液压刹车闸钳加压时的最佳压力P：

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