一种风力发电机组的振动减震系统

本发明属于风力发电机组减震领域，具体是一种风力发电机组的振动减震系统。

背景技术：

1、风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

2、由于风力发电机组需要迎风进行发电，在其运行的过程中机械运动产生振动以及风力导致的振动等，由于上述振动的存在导致风力发电机组的发电效率受到影响，同时风力发电机组中各组件的使用寿命也受到影响，因此需要对风力发电机组进行合理减震。

3、中国专利文献cn112128060a记载了一种用于连接风力发电机组的减震机构，包括外壳、扇叶接头和扇叶，所述壳体前端设有扇叶接头，所述扇叶接头一侧设有扇叶，所述扇叶接头的另一侧设有旋转接头，所述旋转接头设置在扇叶接头的正中心；所述壳体内设有发电机和齿轮箱，所述发电机通过连接轴承连接着齿轮箱，所述齿轮箱的一侧设有制动器，所述制动器套接于连接轴承上，所述齿轮箱的另一侧设有传动杆，所述传动杆与旋转接头相连接；能够有效的减小风力和机械运行产生的振动对整机部件造成的损伤。

4、上述装置能够整体基本实现对风力发电机组的减震，但是缺乏风力风向改变产生不同振动时的应对，即偏航系统和变桨系统由于风向和风力改变运行时，会产生与风力发电机组常规运行时不同的振动，针对于这些振动可能会与原减震装置对振动的抑制能力不匹配，导致减震效果下降。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种风力发电机组的振动减震系统，解决风向和风力改变运行时，减震装置对风力发电机组的减震能力减弱的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种风力发电机组的振动减震系统，包括采集模块、处理模块和可调减震单元；

3、采集模块用于获取偏航系统和变桨系统产生的调节信号，整合为调节信号；

4、处理模块用于根据风变化信号生成减震控制信号，并将减震控制信号发送至风力发电机组的液压站；

5、可调减震单元包括设置于偏航系统的底座与风力发电机舱底部之间的承载板，承载板底部固定连接有上固定环，上固定环内开设有连接槽，上固定环下方设置有若干个活动环，活动环内均开设有活动槽，活动环顶部均设置有活动凸缘，最上方的活动环的活动凸缘延伸至连接槽内，其余活动环的活动凸缘延伸至相邻活动环的活动槽内，且活动凸缘与活动槽以及连接槽之间均设置有若干减震器，最下方的活动环底部固定连接有下固定环，下固定环与风力发电机组的塔架内侧壁固定连接，上固定环、下固定环和活动环的轴线均与风力发电机组的塔架轴线重合，每个活动环对应的风力发电机组的塔架侧壁均固定连接有若干周向均布的液压件，液压件的油路均与风力发电机组的液压站连通，液压件输出轴延伸至风力发电机组的塔架内，且液压件输出轴固定连接有调节块。

6、上述方案的技术原理如下：

7、通过获取偏航系统和变桨系统产生的调节信号，包括风向和风速以及风力发电机组需要调节的角度等，从而获取到风力发电机组受到的风荷载信息，在偏航系统和变桨系统调节过程中，风力发电机组产生相较于常规运行时更大的振动，振动会通过偏航系统的底座传递到可调减震单元。

8、常规状态下调节块不与活动环接触，活动环和活动环之间的阻尼器对风力发电机组产生的振动进行减震，同时多个活动环能够起到风阻尼的作用，在风向和风力改变时，偏航系统和变桨系统运行，风力发电机组受到某个方向的风荷载增大，风力发电机组振动的幅度增大，从而产生更强的振动，通过液压站驱动液压件运行，使调节块对活动环挤压，活动环向风荷载方向偏移，被挤压侧的阻尼器处于挤压状态，对风向上的振动抑制能力增强，且根据振动幅度的大小可使不同数量的活动环偏移，以对风力发电机组不同大小的振动进行抑制，在偏航系统和变桨系统运行完成后，调节块停止对活动环的挤压。

9、采用上述方案有以下有益效果：

10、1、本方案，通过在偏航系统和变桨系统运行前，获取偏航系统和变桨系统产生的调节信号，调节相应数量的活动环向相应的方向偏移，增强可调减震单元对某个方向上的振动抑制能力，从而维持风向和风力改变运行时，对风力发电机组的减震能力，避免风力发电机组振动增大，使风力发电机组的偏航系统和变桨系统运行过程中依旧能够稳定运行。

11、2、本方案，通过调节活动环的偏移量以及偏移的活动环数量，能够根据风力和风向灵活增强可调减震单元的减震能力，能够根据偏航系统和变桨系统运行特点以及振动频率和振动幅度调整阻尼和刚度，以达到最佳的减震效果。

12、3、本方案，风力发电机组常规运行时，风力发电机组受到风载荷作用而发生常规振动时，活动环之间协同产生阻力，通过空气与各活动环之间的相对运动产生的阻力，阻碍风力发电机组常规运行时的振动。

13、进一步，调节信号包括当前风力发电机组方向、调节后风力发电机组方向、当前风力发电机组的叶片角度、调节后风力发电机组的叶片角度，风向和风力；

14、处理模块用于根据当前风力发电机组方向和调节后风力发电机组方向结合风向，获取需运行的液压件；根据当前风力发电机组的叶片角度、调节后风力发电机组的叶片角度结合分离，获取需运行的液压件的输出量。

15、有益效果：结合风力、风向和风力发电机组的调节信息，处理模块由此能够获取需要运行的液压件、液压件的输出量以及液压件输出后维持时间，且随着偏航系统的制动过程对液压件的输出量进行调节，能够使偏航系统和变桨系统整个运行过程中，精确的对风力发电机组进行减震。

16、进一步，采集模块还用于实时获取风力发电机周围的风向和风力，并对从偏航系统和变桨系统采集到的风向和风力进行实时修正。

17、有益效果：根据独立采集的风力发电机周围的风向和风力，对原采集到的风向和风力进行实时修正，能够进一步提升对风力发电机组进行减震的准确性。

18、进一步，活动槽内均周向均布有连接板，连接板两端和中心均铰接有减震器，减震器原理连接板一端均与活动凸缘侧壁铰接，连接板两端的减震器轴线与活动凸缘相切。

19、有益效果：通过连接板中心的减震器起到主要的减震作用，并通过连接板两端的减震器起到辅助减震的作用，提升减震的效果。

20、进一步，活动槽上下表面均设置有橡胶圈，活动槽上下表面的橡胶圈均与活动凸缘相抵。

21、有益效果：提升活动环减震过程中的稳定性。

22、进一步，液压件均固定连接于风力发电机组的塔架外侧壁，且风力发电机组的塔架外侧壁固定连接有防护罩，液压件罩设于防护罩内，液压件输出轴处的风力发电机组的塔架内侧壁均开设有收纳槽，调节块与收纳槽滑动配合。

23、有益效果：调节块在液压件未运行时回缩至收纳槽内，避免常规运行过程中活动环减震时与调节块接触摩擦。

24、进一步，承载板开设有第一连接孔和第二连接孔，第二连接孔内套设有减震衬套，承载板与偏航系统的底座通过第一连接孔固定连接，承载板与风力发电机舱底部通过第二连接孔固定连接。

25、有益效果：通过减震衬套减少偏航系统的底座以及风力发电机舱底部受到的振动。

26、进一步，液压件数量和位置与连接板一一对应，且液压件输出轴的轴线穿过连接板中心。

27、有益效果：使液压件运行时，能够准确的对减震器布置处进行挤压，从而使活动环准确的偏移。

28、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。