一种风力发电机组变桨系统安全链的制作方法

1.本实用新型属于新能源与控制技术领域，提供了一种风力发电机组变桨系统安全链。


背景技术：

2.发展清洁和绿色能源，是人类社会实现可持续健康发展的本质要求。传统的化石能源，由于其不可再生性以及不可避免的环境污染问题，既不能满足人们对能源的长期需求，也不符合人类对环境和自身健康的新要求，因此，开发清洁绿色能源已成为人类的共识和迫切需求。风力发电作为一种利用清洁绿色能源的方式，日益受到人们的关注和重视。
3.风力发电机组变桨系统主要完成功率调节和风机安全保护两方面任务。所以，变桨系统自身的安全可靠性对于整个风机的安全运行是至关重要的。
4.在早期的直流变桨系统中，只是将230v供电断路器，变桨电机刹车电源断路器，电池充电器输入输出回路断路器，电池回路故障等点进行监控，通过变桨集中小故障信号进入主控，在故障情况下进行控制停机。
5.传统的设计在变桨系统出现重大故障情况下，紧急收桨要靠主控给定，反应速度较慢，影响整机的安全性。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种风力发电机组变桨系统安全链，以提高风力发电机组整机的安全性。
7.本实用新型目的通过下述技术方案来实现：
8.一种风力发电机组变桨系统安全链，所述变桨系统安全链包括外部安全链和内部安全链；所述内部安全链被配置为完成轴1驱动器、轴2驱动器、轴3 驱动器以及滑环超速监测，并在监测到异常时通过安全继电器k2控制安全继电器k2的输出触点断开；所述外部安全链包括主控efc单元，所述主控efc单元经安全继电器k2的输出触点分别与变桨系统中的轴1驱动器、轴2驱动器、轴 3驱动器相连。
9.根据一个优选的实施方式，所述内部安全链包括安全继电器k2和复位继电器k1，所述复位继电器k1与安全继电器k2并联；所述内部安全链被配置为基于安全继电器k2完成对变桨系统进行单通道或双通道监测。
10.根据一个优选的实施方式，所述安全继电器k2的监控回路s11
‑
s12之间串联有轴1驱动器开关、轴2驱动器开关、轴3驱动器开关和第一滑环超速开关。
11.根据一个优选的实施方式，所述安全继电器k2的监控回路s11
‑
s52之间串联有轴1驱动器开关、轴2驱动器开关、轴3驱动器开关和第二滑环超速开关。
12.根据一个优选的实施方式，所述内部安全链与风机滑环上变桨安全链反馈端之间设有安全继电器k2的输出触点。
13.根据一个优选的实施方式，所述复位继电器k1被配置为完成安全继电器k2 的复
位，所述复位继电器k1的输出触点串联入安全继电器k2的复位回路 s12
‑
s34。
14.根据一个优选的实施方式，所述复位继电器k1与桨叶1顺桨位置开关、桨叶2顺桨位置开关和桨叶3顺桨位置开关串联，当所述复位继电器k1在三只桨叶急停到顺桨位置时，复位继电器k1得电使得输出触点闭合，安全继电器k2 复位回路s12
‑
s34导通，安全继电器k2复位。
15.根据一个优选的实施方式，所述桨叶1顺桨位置开关在检测到桨叶1到达顺桨位置时常开触点吸合，所述桨叶2顺桨位置开关在检测到桨叶2到达顺桨位置时常开触点吸合，所述桨叶3顺桨位置开关在检测到桨叶3到达顺桨位置时常开触点吸合。
16.根据一个优选的实施方式，所述复位继电器k1与安全继电器k2分别连接有24v电源。
17.根据一个优选的实施方式，所述安全继电器k2的供电回路a1
‑
a2内串联接有常闭的开关s1。
18.本实用新型链接结构设计中，对变桨系统内部重要的故障点进行单通道或双通道监测，构成变桨系统自身内部安全链。当这些点发生故障时，安全继电器动作，变桨安全链断开，变桨系统进行自主收桨，同时通过“变桨安全链反馈信号”将变桨安全链断开的信号反馈给风机主控，主控系统用以界面显示。当触发变桨系统内部安全链的故障已全部排除，且三只桨叶急停完成后处于风暴位置(触发限位开关)，可复位安全继电器，变桨安全链恢复到正常状态；变桨系统的手动维护开关，可通过关闭安全继电器供电的方式断开变桨安全链，其中变桨系统手动维护开关的状态，可反馈给风机主控以便界面显示；主控24v 信号与变桨驱动器di信号共地，主控efc信号与变桨安全继电器触点串联后直接接入三个驱动器急停di(安全链输入)，从而整个硬件安全链形成了直接的 efc控制回路。
19.前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
20.本实用新型的有益效果：通过本实用新型风力发电机组变桨系统安全链的结构设置，使得无论是内部安全链还是外部安全链出现故障，变桨系统驱动器急停信号均能被触发，实现独立顺桨，完成紧急停机。
附图说明
21.图1是本实用新型的风力发电机组变桨系统安全链的原理结构示意图。
22.其中，101
‑
轴1驱动器，102
‑
轴2驱动器，103
‑
轴3驱动器，201
‑
轴1驱动器开关，202
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轴2驱动器开关，203
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轴3驱动器开关，204
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第一滑环超速开关，205
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第二滑环超速开关，206
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桨叶1顺桨位置开关，207
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桨叶2顺桨位置开关，208
‑
桨叶3顺桨位置开关，k1
‑
复位继电器，k2
‑
安全继电器。
具体实施方式
23.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外
不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.需要说明的是，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.另外，本实用新型要指出的是，本实用新型中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
30.实施例1：
31.参考图1所示，图中示出了一种风力发电机组变桨系统安全链，所述变桨系统安全链包括外部安全链和内部安全链，风机主控经风机滑环分别与外部安全链和内部安全链相连。
32.优选地，所述外部安全链包括主控efc单元。所述主控efc单元经安全继电器k2的输出触点分别与变桨系统中的轴1驱动器101、轴2驱动器102、轴 3驱动器103相连。
33.同时，所述内部安全链被配置为完成轴1驱动器101、轴2驱动器102、轴3驱动器103以及滑环超速监测。并在监测到异常时通过安全继电器k2控制安全继电器k2的输出触点断开。从而，当主控efc单元失电发出紧急停机指令，变桨系统各轴伺服驱动器收到急停指令后控制电机顺桨。并且，在安全继电器k2控制安全继电器k2的输出触点断开，变桨系统各伺服驱动器也直接进入紧急停机状态。
34.优选地，内部安全链包括安全继电器k2和复位继电器k1，所述复位继电器k1与安全继电器k2并联。
35.优选地，所述内部安全链被配置为基于安全继电器k2完成对变桨系统进行单通道或双通道监测。
36.进一步地，所述安全继电器k2的监控回路s11
‑
s12之间串联有轴1驱动器开关201、轴2驱动器开关202、轴3驱动器开关203和第一滑环超速开关 204。
37.进一步地，所述安全继电器k2的监控回路s11
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s52之间串联有轴1驱动器开关201、轴2驱动器开关202、轴3驱动器开关203和第二滑环超速开关 205。
38.其中，轴1驱动器开关201被配置为当轴1驱动器被监测到出现异常时轴 1驱动器开关201断开。轴2驱动器开关202被配置为当轴2驱动器被监测到出现异常时轴2驱动器开关202断开。轴3驱动器开关203被配置为当轴3驱动器被监测到出现异常时轴3驱动器开关203断开。第一滑环超速开关204和第二滑环超速开关205被配置为当风机滑环被监测到出现异常时第一滑环超速开关204和第二滑环超速开关205断开。
39.即是，安全继电器k2通过双通道监控回路s11
‑
s12或s11
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s52完成滑环超速监测和各驱动器监测，当这些触点只要有一个故障时，安全继电器k2输出触点断开(变桨内部安全链断开)，从而，变桨系统伺服驱动器直接进入紧急停机状态。同时，所述内部安全链与风机滑环上变桨安全链反馈端之间设有安全继电器k2的输出触点。即通过“变桨安全链反馈信号”(安全继电器k2 的输出触点断开)告知风机主控，以便主控进行整机协同停机控制及界面显示。
40.优选地，所述复位继电器k1被配置为完成安全继电器k2的复位，所述复位继电器k1的输出触点串联入安全继电器k2的复位回路s12
‑
s34。
41.优选地，所述复位继电器k1与桨叶1顺桨位置开关206、桨叶2顺桨位置开关207和桨叶3顺桨位置开关208串联，当所述复位继电器k1在三只桨叶急停到顺桨位置时，复位继电器k1得电使得输出触点闭合，安全继电器k2复位回路s12
‑
s34导通，安全继电器k2复位。变桨内部安全链恢复正常。
42.优选地，所述桨叶1顺桨位置开关206在检测到桨叶1到达顺桨位置时常开触点吸合，所述桨叶2顺桨位置开关207在检测到桨叶2到达顺桨位置时常开触点吸合，所述桨叶3顺桨位置开关208在检测到桨叶3到达顺桨位置时常开触点吸合。
43.优选地，所述复位继电器k1与安全继电器k2分别连接有24v电源。所述风机主控的24v信号与变桨系统中各驱动器的di信号端共地。
44.进一步地，所述安全继电器k2的供电回路a1
‑
a2内串联接有常闭的开关 s1。从而，在运维时可以通过开关s1手动切断安全继电器k2的供电，从而断开变桨内部安全链，以保证风机轮毂内人员的安全。且所述风机主控的显示界面被配置为显示有所述开关s1的状态。
45.通过本实用新型风力发电机组变桨系统安全链的结构设置，使得无论是内部安全链还是外部安全链出现故障，变桨系统驱动器急停信号均能被触发，实现独立顺桨，完成紧急停机。
46.前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
47.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。