[实用新型]一种风电机组超速控制装置

说明书

本实用新型涉及机械设备及安全控制技术领域，具体涉及一种风电机组超速控制装置，包括三组超速控制子系统，每组均包括啮合传动连接的气动装置和变桨驱动传动装置，变桨驱动传动装置和齿圈啮合驱动桨叶变桨，超速检测装置实时监测轮毂的转速。现有的变桨系统通过主电源或者备用电源控制实现桨距角的改变，一旦主电源或者备用电源均出现故障失灵时，变桨系统将无法完成变桨，导致风电机组发生飞车、倒塔，因此非常有必要增设一套超速保护装置为现有变桨系统增加一道保护屏障。当检测轮毂超速时将超速信号发送到控制器，控制器控制气动装置启动驱动变桨驱动传动装置转动带动齿圈转动从而实现桨距角度的调节，完成变桨动作。

技术领域

本实用新型涉及机械设备及安全控制技术领域，具体涉及一种风电机组超速控制装置。

背景技术

超速保护是风电机组安全链中的重要一环，其目的是为了防止风机发生飞车，导致叶片折断，风机倾倒等严重安全问题。风电机组正常运行期间，当风速超过机组额定风速时，变桨系统在主电源的供电作用下会根据风速的变化对风电机组的桨叶角度进行自动调整，使风轮的转速保持恒定，以此来保证发电机组发电功率的稳定性。风电机组一般包括主轴、轮毂、叶片和变桨系统，变桨系统在主电源供电的情况下由变桨中央控制器控制变桨驱动电机驱动桨叶旋转完成变桨动作；当风电机组正常运转时，叶片处于与风向呈一定夹角的做功位置；当发电机组发生任何紧急情况引起停机时，变桨控制系统在主电源的供电作用下，控制叶片相对于轮毂发生转动，使得叶片的前端转动到朝向风向的方向即顺桨到与风向保持平行的顺桨位置，叶片的着风面积最小，利用空气阻力制动，使风电机组快速停机，以此保证风电机组的安全。

如果主电源供电失效时，就会通过轮毂内的备用电池来驱动变桨装置动作，完成顺桨动作，使机组停机。

然而，上述两种变桨控制都是通过电能驱动变桨驱动电机完成顺桨停机的，一旦主电源和备用电池同时供电失效导致变桨系统失灵时，如果风电机组运行超速，变桨系统将无法控制叶片完成顺桨停机动作，风电机组就极有可能发生飞车、倒塔事故，仍然存在一定的安全隐患。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的风电机组的变桨系统的主电源和备用电池供电同时发生故障失灵时，变桨系统无法完成顺桨动作，仍然存在一定的安全隐患。

本实用新型的一种风电机组超速控制装置，安装在风电机组的轮毂内，包括：

三组超速控制子系统，受驱动地分别控制三组桨叶转动完成变桨动作；

至少一个超速检测装置，用于实时监测风电机组的转速；

每组所述超速控制子系统包括气动装置和变桨驱动传动装置，至少一个所述超速检测装置和所述气动装置电连接，所述气动装置与所述变桨驱动传动装置啮合，所述变桨驱动传动装置和齿圈啮合，所述齿圈和桨叶固定；

至少一个所述超速检测装置监测到超速时，发送超速信号给控制器，通过控制器控制所述气动装置启动，控制所述气动装置启动，驱动所述变桨驱动传动装置转动，所述齿圈随所述变桨驱动传动装置的转动而转动。

优选地，所述的风电机组超速控制装置，所述变桨驱动传动装置包括变桨驱动电机、变桨驱动轴、第一齿轮和变桨驱动齿轮，

所述第一齿轮安装在所述变桨驱动电机的电机输出轴上且和所述气动装置啮合，所述电机输出轴的输出末端同轴设置有变桨驱动轴，所述变桨驱动齿轮安装在所述变桨驱动轴上，所述变桨驱动齿轮和所述齿圈啮合。

优选地，所述的风电机组超速控制装置，所述气动装置包括：

气体储能装置，用于储存压缩气体，其气体出口处设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀用于控制所述气体储能装置的启闭；

气缸，其进气端与所述气体储能装置连接，出气端与所述第一齿轮啮合，所述气缸上设有第二电磁阀，在风电机组正常运行时，所述第二电磁阀打开；