[实用新型]一种基于OPC控制的中型风力发电机的液压变桨系统

说明书

本实用新型提供一种基于OPC控制的中型风力发电机的液压变桨系统，变桨控制器包括模拟量/数字量转换模块、数字量/模拟量转换模块、可编程控制器和放大器，数字量/模拟量转换模块依次与放大器、比例调速阀连接，比例调速阀连接至齿条活塞缸，数字量/模拟量转换模块与比例电磁换向阀连接，比例电磁换向阀与齿条活塞缸连接；模拟量/数字量转换模块与齿条活塞缸上的位移传感器相连，齿条活塞缸与叶片联轴齿啮合。本实用新型有益效果是，结构简单，成本低廉，可以实现风力机叶片的仿真建模和变桨控制过程；实现理论和实际的结合，控制精度较高，适合用于科研和教学，使得颤振抑制和变桨过程更为具体、形象，有利于风力机技术的研发和推广。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机的液压变桨技术领域，尤其涉及一种基于OPC控制的中型风力发电机的液压变桨系统。

背景技术

风力发电机的叶片气弹不稳定所带来的颤振破坏，是风力机叶片在工作过程中面临的重要问题。由于风力发电机体积庞大，且制作成本极高，对于很多科研单位而言，进行实际风洞试验异常困难，这是风力机技术领域必须面对和克服的难点之一。

通常，对于风力机，尤其是叶片的相关研究多是通过传统纯数字仿真平台上，主要着眼点在于理论计算和分析，但是不可避免的出现实际与理论不一致或相差较远的现象。在智能控制方面，以往的风力机控制领域使用的控制算法较为简单，在现在多种工况和地理条件的现实情况下，面临很多控制效果的不确定性。并且，在风力机理论分析领域较少涉及控制的实际实现方式，仅仅是从理论上推理控制结果，缺少实际验证，且验证过程复杂隐晦、实验模型的参数变化过程多是未可知的。此外，还考虑到常规的液压变桨控制是基于能量最佳获取的功率控制，很少着眼于气弹颤振控制，而且涉及多种信号的互相转换和模块间的通讯，其传统控制方法也有一定局限性，其液压变桨系统又具有物理上的滞后性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于OPC控制的中型风力发电机的液压变桨系统。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于OPC控制的中型风力发电机的液压变桨系统，包括风速传感器、变桨控制器、液压同步回路、齿条活塞缸和计算机；

变桨控制器包括模拟量/数字量转换模块、数字量/模拟量转换模块、可编程控制器和放大器，所述模拟量/数字量转换模块、所述数字量/模拟量转换模块、所述可编程控制器依次顺序连接，所述可编程控制器连接至计算机；

所述数字量/模拟量转换模块依次与放大器、比例调速阀连接，所述比例调速阀连接至所述齿条活塞缸，所述数字量/模拟量转换模块还与所述比例电磁换向阀连接，所述比例电磁换向阀与所述齿条活塞缸相连接；

所述模拟量/数字量转换模块还与所述齿条活塞缸上的位移传感器相连，所述齿条活塞缸与叶片联轴齿轮相啮合；

液压同步回路包括比例电磁换向阀和两个液压同步分回路。

本实用新型的技术方案还包括，液压泵经所述比例电磁换向阀与两个液压同步分回路均相连，每个液压同步分回路均包括四个单向阀、一个比例调速阀组成的桥式回路，其中，两液压分回路中的调速阀功能不同，一个是比例调速阀用来匹配比例电磁换向阀的流量，另一个调速阀则根据控制要求跟踪前一个调速阀的开口变化，可以实现两个液压缸的同步动作，并且保证动作精度。

本实用新型的技术方案还包括，每个液压同步分回路分别与一个所述齿条活塞缸相连接，所述齿条活塞缸均通过一个背压阀连接至所述液压泵。

本实用新型的技术方案还包括，所述齿条活塞缸内安装有活塞杆，所示活塞杆与所示叶片联轴齿轮相啮合。

本实用新型的技术方案还包括，设置的所述叶片联轴齿轮的数量为两个，用于带动叶片作出变桨动作。