一种小型风电机组变桨系统拓扑结构的制作方法

本技术涉及小型风电机组变桨系统的，尤其是指一种小型风电机组变桨系统拓扑结构。

背景技术：

1、目前大型风力发电机组一般采用三轴独立控制，即轮毂内包含三个控制箱，一个轴对应一个控制箱，控制箱内部包含变桨专用驱动器以及后备电源模组，为了应对风电现场复杂的电网情况，变桨驱动器都有比较宽的电压输入范围以及相应的电网电压保护功能。控制箱内部的后备电源模组则用于当电网掉电后为每个轴继续提供能量以把桨叶顺桨到安全位置。

2、小型风力发电机组由于轮毂尺寸小，因此一般采用单柜控制，即三个轴的控制系统集成到一个控制箱内部，而且由于控制箱尺寸的限制，里面不可能安装用于顺桨的后备电源模组。此外，由于小风机变桨系统成本较低，变桨驱动器一般采用通用的工业伺服驱动器，该驱动器输入电压范围较窄，无法应对现场复杂的电网波动情况。因此，目前通用的大风机变桨系统拓扑结构并不适用于小风机变桨系统。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于为解决现有技术中的不足，提供了一种小型风电机组变桨系统拓扑结构，在风电机组的机舱内增设变桨ups，当电网电压发生波动时变桨控制箱内的通用伺服驱动器供电并不会受到电网波动的影响，同时该变桨ups的电池可以用作整个变桨系统的后备电源，当电网掉电后，通过ups电池供电将桨叶顺桨到安全位置。

2、为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种小型风电机组变桨系统拓扑结构，包括机舱主控柜、变桨ups、滑环和变桨控制箱；所述变桨ups设置在风电机组的机舱内，并与机舱主控柜通讯连接，用于将变桨ups的信号反馈到机舱主控柜中，且所述机舱主控柜与变桨ups电连接，所述变桨控制箱内置有多个通用伺服驱动器，所述变桨ups的多相并行输出端分别通过滑环与各个通用伺服驱动器电连接。

3、进一步，还包括设置在风电机组轮毂侧的变桨电机和限位开关；所述变桨电机的输入端与多个通用伺服驱动器的输出端电连接，所述变桨电机的输出端连接有与各个通用伺服驱动器对应的桨叶，所述限位开关与变桨控制箱通讯连接，用于反馈限位开关被触发的信号，同时所述变桨控制箱与限位开关电连接，为限位开关供电。

4、进一步，所述多个通用伺服驱动器共用一路零线与变桨ups电连接。

5、进一步，所述机舱主控柜依次通过滑环和变桨控制箱与风电机组的集中润滑系统和轴承温度传感器通讯连接。

6、本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

7、1、本实用新型中的变桨系统驱动器采用通用伺服驱动器，因此变桨系统驱动器选型较为灵活，无需针对小型风电机组进行专门变桨驱动器的定制；

8、2、由于本实用新型的变桨ups置于机舱内，因此变桨控制箱尺寸能够缩小，适用于小型风电机组及其小型化轮毂；

9、3、当电网电压出现波动时，变桨ups的电池能够充当整个变桨系统的后备电源，使桨叶顺桨到安全位置。

技术特征：

1.一种小型风电机组变桨系统拓扑结构，其特征在于：包括机舱主控柜、变桨ups、滑环和变桨控制箱；所述变桨ups设置在风电机组的机舱内，并与机舱主控柜通讯连接，用于将变桨ups的信号反馈到机舱主控柜中，且所述机舱主控柜与变桨ups电连接，所述变桨控制箱内置有多个通用伺服驱动器，所述变桨ups的多相并行输出端分别通过滑环与各个通用伺服驱动器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种小型风电机组变桨系统拓扑结构，其特征在于：还包括设置在风电机组轮毂侧的变桨电机和限位开关；所述变桨电机的输入端与多个通用伺服驱动器的输出端电连接，所述变桨电机的输出端连接有与各个通用伺服驱动器对应的桨叶，所述限位开关与变桨控制箱通讯连接，用于反馈限位开关被触发的信号，同时所述变桨控制箱与限位开关电连接，为限位开关供电。

3.根据权利要求1所述的一种小型风电机组变桨系统拓扑结构，其特征在于：所述多个通用伺服驱动器共用一路零线与变桨ups电连接。

4.根据权利要求1所述的一种小型风电机组变桨系统拓扑结构，其特征在于：所述机舱主控柜依次通过滑环和变桨控制箱与风电机组的集中润滑系统和轴承温度传感器通讯连接。

技术总结
本技术公开了一种小型风电机组变桨系统拓扑结构，包括机舱主控柜、变桨UPS、滑环和变桨控制箱；所述变桨UPS设置在风电机组的机舱内，并与机舱主控柜通讯连接，用于将变桨UPS的信号反馈到机舱主控柜中，且所述机舱主控柜与变桨UPS电连接，所述变桨控制箱内置有多个通用伺服驱动器，所述变桨UPS的多相并行输出端分别通过滑环与各个通用伺服驱动器电连接；本技术与传统的风电机组变桨系统拓扑结构相比，能够灵活选择变桨系统驱动器，无需针对小型风电机组进行专门变桨驱动器的定制，即能够缩小变桨控制箱的尺寸，更为适用于小型风电机组的结构，同时变桨UPS的电池亦能够充当整个变桨系统的后备电源，将桨叶顺桨到安全位置。

技术研发人员：管晓文,王宇,孙雷,黄琛,张智伟
受保护的技术使用者：明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/14