一种风力发电机联轴器打滑的预保护系统及检测控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于大型风力发电机组传动链关键设备优化领域，涉及一种风力发电机联 轴器打滑的预保护系统及检测控制方法。
【背景技术】
[0002] 在双馈、高速永磁及半直驱等大型风力发电机组中，联轴器连接齿轮箱高速端和 发电机端，是传递转矩和保护齿轮箱及发电机重要且必不可少的部件之一，它能有效限制 传动链中的瞬时冲击力矩，保证齿轮箱和发电机的运行安全及使用寿命。然而，在实际风场 运行中，联轴器打滑失效的故障出现较为频繁，目前国内外普遍缺乏有效的联轴器打滑检 测控制方法及保护系统，处理方式仅限于更换新的联轴器，一来更换繁琐费时费力，二来给 企业造成巨大发电量损失和备件成本的上升。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的是提供一种风力发电机联轴器打滑 的预保护系统及检测控制方法，可以有效地预防联轴器打滑损坏，使损失减到最低。
[0004] 为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
[0005] -种风力发电机联轴器打滑的预保护系统，所述风力发电机包括齿轮箱输出轴、 联轴器、发电机主轴及风机主控系统，所述联轴器连接所述齿轮箱输出轴和发电机主轴，还 包括：温度传感器，用以监控所述联轴器的当前温度，以获取当前温度，并将获取到的当前 温度发送给控制器；控制器，根据温度传感器发送的当前温度确定联轴器是否打滑，并根据 确定的打滑结果向风机主控制系统发送控制信号，所述风机主控系统接收所述控制器发出 的控制信号并控制风力发电机的停开机。
[0006] 本发明的另一技术方案，一种风力发电机联轴器打滑的检测控制方法，包括以下 步骤：
[0007] 步骤1 :获取联轴器的初始温度值T。，联轴器的初始温度值即环境温度，并启动风 力发电机；
[0008] 步骤2 :风力发电机启动后，获取联轴器的当前t时刻的温度值Tt以及t-Ι时刻的 温度值Tt i，并计算t-Ι时刻到t时刻的温度上升斜率kt，其中，
[0009] 步骤3:分别比对当前t时刻的温度值1\与预设的温度值T 0、临界温度值Tlin，t_l 时刻到t时刻的温度上升斜率kt与联轴器的温度上升斜率k ;并按照以下方式进行处理；
[0010] (1)若当前t时刻的温度值1\大于等于预设的温度值T e，则控制器向风机主控系 统发出报警信号，风机主控系统控制风力发电机立即停机；
[0011] ⑵若当前t时刻的温度值1\小于预设的温度值T 0，而且t-ι时刻到t时刻的温 度上升斜率kt大于等于联轴器的温度上升斜率k，则控制器向风机主控系统发出报警信号， 风机主控系统控制风力发电机立即停机；
[0012] (3)若当前t时刻的温度值1\小于预设的温度值T e，而且t_l时刻到t时刻的温 度上升斜率kt小于联轴器的温度上升斜率k，则控制器向风机主控系统发出正常运行的控 制信号，风机主控系统控制风力发电机正常工作；
[0013] (4)若当前t时刻的温度值Tt大于等于临界温度值Τ1ιη，控制器向风机主控系统发 出报警信号，风机主控系统控制风力发电机立即停机；
[0014] (5)若当前t时刻的温度值1\小于临界温度值Τ 1ιη，并大于等于0. 8倍的临界温度 值τ1ιη，且t-i时刻到t时刻的温度上升斜率kt大于等于联轴器的温度上升斜率k，则控制 器向风机主控系统发出报警信号，风机主控系统控制风力发电机立即停机；
[0015] (6)若当前t时刻的温度值1\小于临界温度值Τ 1ιη，并大于等于0. 8倍的临界温度 值τ1ιη，且t-i时刻到t时刻的温度上升斜率k/j、于联轴器的温度上升斜率k，则控制器向 风机主控系统发出正常运行的控制信号，风机主控系统控制风力发电机正常工作；
[0016] (7)若当前t时刻的温度值1\小于等于0. 8倍的临界温度值Τ 1ιη，则控制器向风机 主控系统发出正常运行的控制信号，风机主控系统控制风力发电机正常工作。
[0017] 作为优选的，所述预设的温度
Θ为联轴器单次打滑的最大角 度；联轴器的打滑力矩为IY;C为转矩限制器材料的比热容，Μ为转矩限制器的质量，?\为设 计打滑转矩，其中，Θ、1；、(：、1、1；均为联轴器的原始性能参数。
[0018] 本发明的有益效果：
[0019] 本发明在原有的联轴器摩擦片附近增加一个红外线温度传感器来监控联轴器摩 擦部位的温升情况，如果联轴器发生打滑，红外传感器就会检测到联轴器的异常温升，控制 器对温度信号进行处理并向风机主控系统发出判断信号，风机主控系统根据判断信号来控 制联轴器的运行，如果判断温升超过设定温度，就会立即停机来保护联轴器，待联轴器温度 正常后再重启动风力发电机，从而有效地预防联轴器打滑损坏，使损失减到最低。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明风力发电机联轴器打滑的预保护系统示意图；
[0021] 图2为联轴器温度报警流程示意图；
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0023] 实施例1
[0024] 参照图1，为本发明的结构示意图；所述风力发电机联轴器打滑的预保护系统，所 述风力发电机包括齿轮箱输出轴、联轴器和发电机主轴，所述联轴器连接所述齿轮箱输出 轴和发电机主轴，该联轴器包括与发电机主轴连接的转矩限位器，与齿轮箱输出轴连接的 制动盘，所述转矩限位器通过连杆连接制动盘；发电机通过支架连接温度传感器，该温度传 感器与控制器通讯；控制器与风机主控系统通讯；所述温度传感器优选红外温度传感器， 用以监控联轴器的当前温度，以获取当前温度，并将获取到的当前温度发送给控制器；所述 控制器根据温度传感器发送的当前温度确定联轴器是否打滑，并根据确定的打滑结果向风 机主控制系统发送控制信号，所述风机主控系统接收所述控制器发出的控制信号并控制风 力发电机的停开机。
[0025] 实施例2 :
[0026] 请参考图2,本发明还提供一种联轴器打滑检测控制方法，该方法包括以下步骤：
[0027] 步骤1 :获取联轴器的初始温度值T。，联轴器的初始温度值即环境温度，并启动风 力发电机；
[0028] 步骤2 :风力发电机启动后，获取联轴器的当前t时刻的温度值Tt以及t-Ι时刻的 温度值Tt i，并计算t-Ι时刻到t时刻的温度上升斜率kt，其中，
[0029] 步骤3:分别比对当前t时刻的温度值1\与预设的温度值T 0、临界温度值Tlin;t_l 时刻到t时刻的温度上升斜率kt与联轴器的温度上升斜率k ;其中，预设的温度值T