[实用新型]一种大型风电机组独立变桨控制装置

权利要求书

1.一种大型风电机组独立变桨控制装置，其特征在于，包括：

安装于主轴前端的光纤应变传感器，用于测量表示主轴载荷的轮毂旋转坐标系上的主轴弯矩M_y、M_z；

安装于风电机组低速轴上的绝对值编码器，用于测量风轮方位角

坐标变换器，用于由所述M_y、M_z和获得轮毂固定坐标系上的水平轴弯矩M′_y和垂直轴弯矩M′_z；

独立变桨控制器，用于由M′_y和M′_z获得d轴的期望桨距角β_d和q轴上的期望桨距角β_q；由β_d和β_q经过Park逆变换得到三个桨叶的桨距角补偿值β′₁、β′₂、β′₃；

安装于发电机上的增量式编码器，用于测量发电机的转速；

转速变桨控制环，用于由所述发电机的转速获得期望桨距角；

桨距角耦合器，用于由所述β′₁、β′₂、β′₃补偿所述期望桨距角获得三个桨叶补偿后的期望桨距角；

变桨控制系统，用于由所述补偿后的期望桨距角分别独立控制各个桨叶的变桨动作。

2.根据权利要求1所述的大型风电机组独立变桨控制装置，其特征在于，所述坐标变换器用于由所述M_y、M_z和获得轮毂固定坐标系上的水平轴弯矩M′_y和垂直轴弯矩M′_z；具体可以通过如下公式实现：

3.根据权利要求1所述的大型风电机组独立变桨控制装置，其特征在于，独立变桨控制器，用于由β_d和β_q经过Park逆变换得到三个桨叶的桨距角补偿值β′₁、β′₂、β′₃；具体可以通过如下公式实现：

4.根据权利要求1所述的大型风电机组独立变桨控制装置，其特征在于，所述安装于主轴前端的光纤应变传感器为八个，四个光纤应变传感器作为温度补偿片；另外四个光纤应变传感器用来测量主轴载荷的主轴弯矩M_y、M_z；测量M_y弯矩的两个光纤应变传感器分别安装于主轴前端截面水平方向的两端处，测量M_z弯矩的两个光纤应变传感器分别安装于主轴前端竖直方向的两端处。

5.根据权利要求1所述的大型风电机组独立变桨控制装置，其特征在于，还包括连接于所述坐标变换器和独立变桨控制器之间的低通滤波器和带阻滤波器；所述低通滤波器和带阻滤波器将M′_y和M′_z分别进行低通滤波和带阻滤波后发送给独立变桨控制器。

6.根据权利要求1所述的大型风电机组独立变桨控制装置，其特征在于，还包括光纤信号采集装置和滑环；

安装于轮毂内的光纤信号采集装置采集光纤应变传感器测量的主轴弯矩M_y、M_z，并通过滑环将所述M_y、M_z传递给坐标变换器。