一种风力发电机电动推杆刹车的补偿装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种风力发电机电动推杆刹车的补偿装置，其特征在于，包括与风力发电机电动推杆相连的推杆电机，所述的推杆电机与电流传感器以及阻值可调的限流电阻串联，该串联电路的两端可通过伸长限位开关分别与触点a和触点c连接或可通过收缩限位开关与触点b和触点d连接，触点a和触电d连接电源的正极，触电b和触电c连接电源的负极。本实用新型在传统推杆刹车的基础上增加了电流补偿，利用推杆电机电流与推杆推力之间的关系，以及推杆推力与刹车所需摩擦力之间的关系，得到推杆电机电流与刹车摩擦力的关系实现刹车，该方式排除了刹车片磨损导致的问题；若超出补偿范围，可判断出刹车片磨损，提前给出告警。
【专利说明】
一种风力发电机电动推杆刹车的补偿装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及风力发电技术，特别适用于风力发电机电动推杆刹车的补偿方式及装置。
【背景技术】
[0002]下面给出了一种传统风力发电用的电动推杆刹车的工作方式:如图1所示，电动推杆由接头1、矩形弹簧2、导杆3、电动推杆4和支座5组成，如图2所示，鼓式制动器由制动鼓6、刹车蹄7、凸轮轴8和调整臂9组成。
[0003]风机在运行过程中遇到大风需要机械刹车时，控制器发出信号，电动推杆4的轴伸出推动导杆3、补偿弹簧2和接头I向上运动，接头I带动调整臂9和凸轮轴8转动，凸轮轴8转动后，迫使2个刹车蹄7的外表面撑开抵在制动鼓6的内表面，电动推杆4继续动作，刹车蹄7和制动鼓6的摩擦力增大，矩形弹簧2压缩起到缓冲作用，当摩擦力矩大于风机电机轴的旋转力矩时，风机转子轴停止转动，成功刹车。该电动推杆限位刹车的方式有以下问题:
[0004]1、刹车蹄的磨损会导致推杆刹车失灵或者完全失效；
[0005]2、推杆自锁力有限，影响刹车效果；
[0006]3、刹车蹄为易耗部件，无失效告警，或其实现方式较复杂导致成本过高；
[0007]4、系统控制部分异常，风机不能处于安全状态；
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种能够避免因刹车片磨损导致风力发电用电动推杆刹车失灵的风力发电机电动推杆刹车的补偿装置。
[0009]为了达到上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机电动推杆刹车的补偿装置，其特征在于，包括与风力发电机电动推杆相连的推杆电机，所述的推杆电机与电流传感器以及阻值可调的限流电阻串联，该串联电路的两端可通过伸长限位开关分别与触点a和触点c连接或可通过收缩限位开关与触点b和触点d连接，触点a和触电d连接电源的正极，触电b和触电c连接电源的负极。
[0010]优选地，所述的电源与超级电容并联。
[0011 ]优选地，所述的伸长限位开关由控制器控制，电流传感器连接控制器。
[0012]本实用新型的原理是:
[0013]电源电压U为定值，推杆电机的内阻R为定制，限流电阻(定义为r)可变，由欧姆定律可得:电机电流最大值Imax = U/ (R+r)。如图4所示，推杆电机电流与推杆负载呈线性关系，由上述条件可知，推杆最大推力与限流电阻线性相关，利用该关系，可在刹车时根据当前风机的转速来投递限流电阻确定推杆电机电流的最大值，电机电流可以通过控制器采样得到，因此，控制器可以通过电机电流表征刹车力，通过该方式排除了刹车片磨损对刹车力的影响，将复杂的问题简单化，方便控制。电机的转速与电机的驱动电压相关，在允许范围内，电压越高，转速越快，利用该特性，在电机驱动回路内串入可投递的限流电阻，在不同需求下投递不同阻值的电阻，由此实现了对驱动电机转速的控制。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型在传统推杆刹车的基础上增加了电流补偿，利用推杆电机电流与推杆推力之间的关系，以及推杆推力与刹车所需摩擦力之间的关系，得到推杆电机电流与刹车摩擦力的关系实现刹车，该方式排除了刹车片磨损导致的问题;若超出补偿范围，可判断出刹车片磨损，提前给出告警;在此基础上，增加了超级电容作为储能装置，在系统断电后，可由超级电容提供能量，将风机刹车。
【附图说明】
[0016]图1是电动推杆结构图；
[0017]图2是鼓式制动器结构图；
[0018]图3是风力发电机电动推杆刹车的补偿装置的电气原理图；
[0019]图4是推杆电机电流与推杆负载呈线性关系图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0021]实施例1
[0022]如图3所示，本实用新型的风力发电机电动推杆刹车的补偿装置包括风力发电机电动推杆相连的推杆电机12，所述的推杆电机12与电流传感器13以及阻值可调的限流电阻11串联，该串联电路的两端可通过伸长限位开关14分别与触点a和触点c连接或可通过收缩限位开关15与触点b和触点d连接，触点a和触电d连接电源的正极，触电b和触电c连接电源的负极。所述的电源与超级电容并联。所述的伸长限位开关由控制器控制，电流传感器连接控制器。
[0023]正常情况下，伸长限位开关14收缩限位开关15均处于闭合状态，系统上电，继电器动作，此时，收缩限位开关15与触点b和触点d接入导通回路，风机能够正常运行，直至收缩限位开关15动作，切断回路。另外，电源对超级电容进行充电，直到平衡，系统正常运行，自然条件恶劣，风机发生超速，触发刹车条件，触点a与触点c接入导通回路，此时投递阻值较小的电阻，推杆快速伸长，使刹车片与制动鼓接触，然后再投递较大阻值电阻，推杆伸长速度放缓，保持该电流大小直至风机完全制动，最后切断推杆电机驱动回路，通过推杆自锁力实施制动，待风速恢复正常范围，收回推杆，风机恢复转动。
[0024]在刹车片已磨损至失效的情况下，本实用新型的工作情况为:每月自检一次，调整伸长限位开关至与触点a和触点c连接，自动触发风机刹车条件，投递合适的限流电阻，控制器控制推杆伸长以刹车，但是此时刹车片已经磨损，当推杆伸长至限位点，风机也不能完全制动，而且在整个过程中，推杆电机电流没能达到该转速下对应的刹车电流，说明刹车片已失效，告警，更换刹车片。
[0025]在控制器发生异常或电源失效的情况下，本实用新型的工作情况:控制器已经掉电，默认触点a与触点c接入导通回路，风机将处于失控状态，超级电容给推杆供电，推杆伸长，将风力机刹车。
【主权项】
1.一种风力发电机电动推杆刹车的补偿装置，其特征在于，包括与风力发电机电动推杆相连的推杆电机，所述的推杆电机与电流传感器以及阻值可调的限流电阻串联，该串联电路的两端能够通过伸长限位开关分别与触点a和触点c连接或能够通过收缩限位开关与触点b和触点d连接，触点a和触电d连接电源的正极，触电b和触电c连接电源的负极。2.如权利要求1所述的风力发电机电动推杆刹车的补偿装置，其特征在于，所述的电源与超级电容并联。3.如权利要求1所述的风力发电机电动推杆刹车的补偿装置，其特征在于，所述的伸长限位开关由控制器控制，电流传感器连接控制器。
【文档编号】F03D7/00GK205503831SQ201521108409
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】俞卫, 陈浩, 张中伟, 侯延庆
【申请人】上海致远绿色能源股份有限公司