[发明专利]降低齿轮载荷的偏航控制方法

说明书

本发明提供一种降低齿轮载荷的偏航控制方法，包括偏航启动控制和偏航停止控制，所述偏航启动控制包括如下步骤：S1、激活偏航需求控制，启动偏航；S2、通过液压刹车控制液压半压阀得电，液压半压阀开启，液压压力降低；S3、当液压压力降低至第一压力阈值时释放电磁刹车，同时激活变频器，变频器参考转速由0°/s上升至第一速度阈值；S4、当液压压力降低至第二压力阈值时，变频器参考转速由第一速度阈值升至额定转速，偏航电机转速增至额定转速；实现偏航启动及停止过程中偏航减速器齿面与偏航轴承大齿圈载荷的平稳变化，消除了未进行偏航时减速器齿面仍承受应力的现象，降低了齿面的疲劳载荷，延迟了偏航减速器和轴承的使用寿命。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体涉及一种降低齿轮载荷的偏航控制方法。

背景技术

大型并网型风力发电机组通过机舱顶部风向仪的测量，计算得到目前机舱与来风方向的偏差角度，然后根据当前偏差角度执行偏航操作，完成风电机组主动对风，减小机舱与来风方向偏差角度以保证风轮面能最大面积的吸收风能。

风电机组偏航系统主要由液压阻尼系统和驱动系统两部分组成：

液压阻尼系统由液压站、液压刹车片、偏航刹车盘组成，通过液压站不同的阀门控制向机组提供不同的阻尼压力，以保证在偏航和未偏航时机舱对风的稳定性；

驱动系统由变频器、电机、减速器、偏轴承齿圈组成，由变频器控制电机转动，在电气驱动系统停止状态时，投入偏航电机自带的电磁刹车，提供较大的停车阻尼力矩，锁定电机转子。偏航时，电机转动驱动减速器齿轮转动，减速器齿轮转动带动偏航轴承大齿圈转动，从而带动机舱转动。

现有的结构的偏航控制存在以下问题：偏航减速器齿面与偏航轴承大齿圈的载荷变化在偏航启动、停止过程中波动较大；未进行偏航时，偏航减速器齿面长时间承受应力，疲劳载荷较大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种降低齿轮载荷的偏航控制方法，实现偏航启动及停止过程中偏航减速器齿面与偏航轴承大齿圈载荷的平稳变化，消除了未进行偏航时减速器齿面仍承受应力的现象，降低了齿面的疲劳载荷，延迟了偏航减速器和轴承的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：本发明提供一种降低齿轮载荷的偏航控制方法，包括偏航启动控制和偏航停止控制，所述偏航启动控制包括如下步骤：

S1、激活偏航需求控制，启动偏航；

S2、通过液压刹车控制液压半压阀得电，液压半压阀开启，液压半压阀开启，液压压力降低；

S3、当液压压力降低至第一压力阈值时释放电磁刹车，同时激活变频器，变频器参考转速由0°/s上升至第一速度阈值；

S4、当液压压力降低至第二压力阈值时，变频器参考转速由第一速度阈值升至额定转速，偏航电机转速增至额定转速；

当机舱对风操作完成后，偏航需求消除，进入偏航停止，所述偏航停止控制包括如下步骤：

A1、机舱对风操作完成后，关闭偏航需求控制；

A2、启动变频器停止流程，逐步降低偏航电机转速；

A3、当偏航电机转速降低至第二速度阈值时，关闭液压系统阀门，启动液压泵进行升压，待偏航电机转动停止后延迟激活偏航电机电磁刹车；

A4、当偏航电机停止转动，液压压力提升至正常运行压力，延迟第一预设时间后，释放偏航电机电磁刹车并在保持第二预设时间后重新激活电磁刹车。

进一步，在步骤S1中，当来风向与机舱偏差角度大于第一预设角度后，激活偏航需求控制。

进一步，所述第一压力阈值根据液压油粘温曲线设置，液压油温度越低第一压力阈值越低，液压油温度越高第一压力阈值越高。