[发明专利]一种海洋能发电机组的变桨控制系统

说明书

本发明提供了一种海洋能发电机组的变桨控制系统，其包括至少两个并联的变桨控制轴箱，在每个变桨控制轴箱的内部安装有PLC系统和伺服驱动器，在每个变桨控制轴箱的外部安装有永磁同步电机、接近开关、限位开关、压力传感器、两位旋钮开关以及三位自复位旋钮开关。其中一个限位开关中的一个常闭触点、两位旋钮开关中的一个常开触点和由PLC系统控制的一个继电器的常开触点并联后连接到伺服驱动器的使能输入端子，作为伺服驱动器的驱动使能信号。本发明的海洋能发电机组的变桨控制系统可实现桨叶在大范围内的变桨动作，能够有效降低海洋能发电机组的变桨控制系统升出水面维护的概率，从而减少维护时间，增大海洋能利用率。

技术领域

本发明属于海洋能发电技术领域，尤其涉及一种水平轴海洋能发电机组的变桨控制系统。

背景技术

海洋能资源是可再生清洁能源之一，并且我国沿岸海岛附近蕴藏丰富。水平轴海洋能发电的相关研究起步较晚，发电机组的发电功率也较小，且为定桨距系统。随着海洋能发电机组的装机容量从小到大，小桨叶向大桨叶逐渐发展，定桨距系统已经很难满足海洋能发电机组的控制要求。

海洋能发电机组的变桨系统是一种安装于海洋能发电机组轮毂内的伺服驱动系统，通过接受机组主控的位置指令来改变桨叶的角距，以达到使叶轮更好的捕获海流动能的目的。海洋能发电机组平时在水下运行，且水平轴海洋能发电机组不能偏航。由于其特殊性，若发生不可复位故障，则需要升出水面拆开密封盖后进行维修、维护，维护完后对端盖进行密封后才能再次下水。

目前，海洋能发电机组轮毂空间较小，应用于水平轴海洋能发电机组的变桨机构仅有液压型变桨系统，即采用液压马达作为驱动机构，执行机构包括多个齿轮、齿轮轴、蜗杆等，机械传动结构复杂，并且存在以下问题：①液压油的管路容易发生泄漏；②不能远程进行维护；③液压系统由于受液压油黏温特性的影响，对环境温度的要求比较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种海洋能发电机组电动变桨控制系统，其具有可靠性高、体积小等优点，且可以通过远程对变桨控制系统因限位开关动作断开驱动器使能进行复位。

本发明所提供的海洋能发电机组的变桨控制系统包括至少两个并联的变桨控制轴箱，每个所述变桨控制轴箱内安装有PLC系统和伺服驱动器，在每个所述变桨控制轴箱的外部均安装有永磁同步电机。在每个所述变桨控制轴箱的外部还安装有接近开关、限位开关、压力传感器、两位旋钮开关以及三位自复位旋钮开关。所述接近开关配置成将桨叶位置达到所述接近开关的信号传输给所述PLC系统，并用于校验桨叶位置。所述限位开关配置成将桨叶位置到达所述限位开关的信号传输给所述PLC系统，并用于限定桨叶到达位置。所述压力传感器配置用于检测轮毂泄漏情况，并将检测到的泄漏压力信号传输给所述PLC系统。所述两位旋钮开关配置用于形成并向所述PLC系统传输所述变桨控制轴箱进行手动变桨的信号。所述三位自复位旋钮开关配置用于形成并向所述PLC系统传输桨叶正转控制信号和桨叶反转控制信号。

优选地，在每个所述变桨控制轴箱的外部安装有至少两个所述接近开关、至少两个所述限位开关、至少一个所述压力传感器、一个所述两位旋钮开关以及一个所述三位自复位旋钮开关。

优选地，所述PLC系统包含DI端子、DO端子以及AI端子，每一个所述接近开关的输出端子连接到所述PLC系统的所述DI端子，用作校验桨叶位置的信号。

优选地，所述PLC系统包含DI端子、DO端子以及AI端子，每一个所述限位开关含有至少一个常开触点和至少一个常闭触点，所述至少一个常开触点中的一个连接到所述PLC系统的所述DI端子，用作所述桨叶位置到达所述限位开关的信号。

优选地，所述PLC系统包含DI端子、DO端子以及AI端子，所述两位旋钮开关包含至少两个常开触点，所述两个常开触点中的一个连接到所述PLC系统的所述DI端子，作为所述变桨控制轴箱进行手动变桨的信号。