[实用新型]一种风电轮毂安全逻辑控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电设备，尤其涉及一种风电轮毂安全逻辑控制装置。 

技术背景

随着不可再生能源在世界范围面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生能源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源开发技术。尤其在近年，风力发电已经得到全世界的重视，随着风能利用技术的不断成熟，风机的单机容量不断增加，兆瓦级风机已成为主流风机，且在兆瓦级风机中，变桨距控制已经得到广泛的应用。 

在现代风力发电系统中，变桨距控制系统是风机安全运行，稳定输出功率的关键，是风电控制系统的核心单元。由于大自然中风速是不断变化的，为了尽可能多地利用风能，而且又要求风机能平稳安全又高效地进行发电，那就要求变桨距控制系统有很高的可靠性和安全性。同时，考虑到风机轮毂内狭小的空间，控制系统应安装维护方便，现行的轮毂控制系统继电逻辑繁杂，而继电器又是容易出现故障的器件。因此，为进一步提高系统安全可靠性，同时解决安装空间小，元器件拥挤等问题，本发明将逻辑电路集成微型化。 

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种成本低廉、安装空间省、便于检验和调试，同时保证在不减低安全逻辑性的基础上提高系统的可靠性的安全逻辑控制系统。 

本实用新型的目的是通过如下途径实现的： 

一种风电轮毂安全逻辑控制装置，它由控制盒和外接紧急励磁电枢电路组成，控制盒内部电路板由正常工况逻辑控制电路、紧急工况逻辑控制电路以及PLC输出看门狗脉冲监控电路连接构成。

更进一步的，所述的控制盒上设有状态指示灯和若干个接口。 

更进一步的，所述的正常工况逻辑控制电路由主控回路、正常电枢控制回路和正常刹车控制回路连接构成； 

所述的主控回路由紧急电枢接触器18K4常闭触点、微型继电器K4相连组成；

所述的电枢控制回路由外接的三相开关电源的+24V端与主控继电器K4常开触点、刹车继电器K2常开触点、外接励磁电流继电器KI1常开触点以及外接正常电枢接触器20K1常闭触点相连组成；

所述的正常刹车控制回路由刹车输入回路和输出回路组成：输入回路由紧急电枢接触器18K4常闭触点和刹车控制继电器K2相连组成；输出回路由三相开关电源的+24V端与由刹车切换继电器K1常闭触点与K2常开触点的并联电路连接而成。

更进一步的，所述的紧急工况逻辑控制电路由外接紧急励磁电枢回路和紧急刹车控制回路、延时控制回路连接构成； 

所述的外接紧急励磁电枢回路由外接单相开关电源的+24V端、工况切换继电器K9常闭触点、90°、95°限位开关、正常电枢接触器20K1常闭触点以及紧急励磁接触器18K5相连组成，紧急电枢接触器18K4与18K5常开触点连接并与紧急励磁接触器18K5并联；

所述的紧急刹车控制回路由刹车输入回路、输出回路及延时回路组成：输入回路由外接紧急励磁电枢回路与紧急刹车继电器K5组成；输出回路由单相开关电源的+24V端与K5常开触点连接而成；所述的延时控制回路由延时电路和电枢限流接触器18K1连接而成。

更进一步的，所述的看门狗脉冲监控电路由脉冲输入电路、反相器、单稳态触发器、MOS开关管、微型继电器KW以及三端稳压电源组成；三端稳压电源输入端连接三相开关电源+24V，输出端连接反相器和单稳态触发器芯片的电源输入端；脉冲输入电路连接反相器输入端，输出端连接单稳态触发器输入端，单稳态触发器输出端驱动MOSFET开关管，开关管漏极连接微型继电器KW线圈，源极连接地。 

更进一步的，该风电轮毂安全逻辑控制装置由两路电源同时供电：一路由网电经三相开关电源供电，另一路由三个蓄电池组经单相开关电源供电。 

更进一步的，所述的延时电路由两个不同门限的单门限电压比较器以及两个MOSFET驱动电路连接构成，两个单门限电压比较器具有相同的正输入端，输出端分别驱动两个MOSFET开关管，两个开关管的漏极和源极分别并联连接。 

更进一步的，所述的单门限电压比较器由RC延时电路、两个运算放大器、两个阻值为5.1K的可调电阻连接构成；RC延时电路连接运算放大器的正输入端，两个阻值为5.1K的可调电阻分别连接运算放大器的负输入端。 

更进一步的，所述的脉冲输入电路由RC并联电路及加在其两端的稳压管组成。