[发明专利]一种防止风机失火和飞车的装置和控制方法

说明书

本发明公开了一种防止风机失火和飞车的装置和控制方法，通过一个控制器，接收并判断风机转速是否超过一定值，如果超过则控制器控制高速轴的辅助刹车装置，使高速轴不能自动刹车，除非人为按下急停按钮或者启动了偏航功能；同时设计偏航独立电源和控制电路，在风机超速且原气动刹车系统失效的紧急情况下，通过紧急偏航，使机舱快速偏离迎风面，大大减少风机对风能量的吸收，起到快速降低风机转速的作用。

技术领域

本发明涉及风电领域，具体来说，涉及一种防止风机失火和飞车的装置和控制方法。

背景技术

目前风机高速轴在高转速刹车时持续产生大量摩擦热量和火花，热量会引起液压刹车卡钳快速升温，从而高温烧坏液压卡钳密封圈，进而引起液压油泄露，加上摩擦火花，可能会引起风机起火，由于风电机组属无人值守，一旦失火，因扑救不及时，会引起大面积的森林或草原着火，造成巨大的经济损失和人员伤害。

特别是液压整体变桨的风机，由于叶片轴承工作年限长，轴承滚道出现剥落，在大风期间发生容易变桨轴承卡涩，风机收桨受阻，从而导致飞车甚至倒塔事故。

为此，提出一种能同时防止失火和飞车的制动装置和控制方法，在发电机高速轴转速达到一定值后不刹车，排除风电机组失火的重要隐患，降低风电机组起火的风险。同时增加一键偏航功能，使风机快速偏离迎风面，达到迅速降低叶轮转速的作用，从而使风机避免飞车或倒塔的风险。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种防止风机失火和飞车的装置和控制方法，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种防止风机失火和飞车的装置，包括控制器，其特征在于，所述控制器中预设定有一个转速值N1；所述控制器连接有叶轮转速传感器和风向传感器，所述控制器采集叶轮转速传感器和风向传感器的信号；所述控制器连接有偏航电机和辅助刹车装置；所述偏航电机用于带动机舱快速偏离迎风面；所述辅助刹车装置用于对高速轴提供制动力；所述控制器连接有急停按钮和停止按钮，所述急停按钮用于启动所述辅助刹车装置，所述停止按钮用于停止偏航电机的转动。

一种上述所述的防止风机失火和飞车的装置的控制方法，包括：

防止风机失火；

设定转速值N1，转速值N1的设定原则是辅助刹车装置能抱死高速轴且不会导致刹车盘温度超过液压油脂燃点；

控制器接收叶轮转速传感器的信号，并通过逻辑换算成高速轴转速，然后判断高速轴转速是否超过设定值N1；

如果风机转速小于设定值N1，则高速轴在风机有故障时刹车；

如果风机转速超过设定值N1，则控制器输出信号关闭辅助刹车装置的液压阀，使辅助刹车装置处于松开状态，从而使高速轴在风机有故障时也不刹车；

在按下急停按钮后，无论风机转速是否超过设定值N1，高速轴都刹车；

防止风机飞车；

在风机转速超过额定转速10%以内时，如果风机桨叶收不回来，则可手动按下偏航按钮启动紧急偏航；如果风机转速超过额定转速10%以上，则自动紧急偏航；按下停止按钮后，偏航立即停止；

启动紧急偏航后，控制器根据风向传感器信号自动调整机舱位置，并控制机舱朝向与实际风向偏离90°；

为了防止风机转速突变，风机转速超过额定转速后不立即脱网，而是在启动紧急偏航一段时间T1后再脱网；

启动紧急偏航T2时间后，对风机叶轮进行判断，当风机转速降低到N1时，启动辅助刹车装置刹车T3时间；