基于液壓傳動的風力發(fā)電機組及其變速恒頻控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組及其變速恒頻控制方法，涉及風力發(fā)電領域，包括葉輪及與葉輪依次連接的第一聯(lián)軸器、液力變速器、第二聯(lián)軸器和永磁同步發(fā)電機，液力變速器包括殼體、能量傳遞單元、補油單元和控制器。本發(fā)明可以通過液壓傳動方式實現(xiàn)較大范圍的變速恒頻工況，減輕傳動系統(tǒng)的轉矩轉速波動，降低傳動系統(tǒng)的故障率，同時液壓變速器將傳統(tǒng)變量泵變量馬達傳動系統(tǒng)的功能進行了整合，極大的減輕了整個裝置的體積和質量，提高能量利用率；在并網前通過檢測發(fā)電機轉速，由控制器控制液壓變速器的轉速比，給發(fā)電機輸入合適的轉速，使得發(fā)電機的輸出頻率滿足并網需求，使得風輪捕捉到最大風能。
【專利說明】
基于液壓傳動的風力發(fā)電機組及其變速恒頻控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于液壓傳動領域，具體涉及一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組及其變速恒頻控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著風電機組大型化和海上風電的發(fā)展，工況和運行條件的改變使得風力機部件承受了更劇烈的轉速和轉矩波動，故障率增大。齒輪箱傳動和直驅是風力發(fā)電機普遍采用的傳動方式，尤其以齒輪箱傳動為主。據統(tǒng)計，傳動部件中的齒輪箱是發(fā)生故障頻發(fā)的部分，其維修成本占風力機總維修成本的60 %以上。齒輪箱的傳動比單一，由風速波動造成的載荷波動更為劇烈。
[0003]直驅式風力機雖然沒有齒輪箱，但是為了提高低速發(fā)電機效率，一般采用大量增加發(fā)電機的極對數的方法，造成發(fā)電機體積大，重量高，不易吊裝等問題。另外永磁式發(fā)電機的制造需要稀土這種稀有資源，成本很高，不宜大量推廣。同時直驅式風力機一般采用低速永磁同步發(fā)電機，這種電機的轉速和電網中的頻率是剛性耦合的，風速的波動會向電機傳遞變化的能量，給風力機造成了高載荷和高沖擊，難以以最優(yōu)策略運行。
[0004]采用齒輪箱傳動的風力機一般采用雙饋異步發(fā)電機，通過調節(jié)發(fā)電機本身來使輸出的頻率與電網保持一致。但是變速控制中會發(fā)生抖動，這會使機械應力加劇，加大齒輪箱受到的沖擊，增加故障率。多級增速機構的引入降低了機組效率，使大型機組的整體效率的下限降到26%左右，造成配套資源的極度浪費。
[0005]風力發(fā)電機要求變速恒頻以實現(xiàn)對風能的最大化捕捉以及最優(yōu)化運行，目前風電機組的變速運行主要通過變頻器對電機的轉速進行控制來實現(xiàn)，這導致風力機結構復雜，可靠性降低，而且變頻設備造價昂貴，運行過程中會造成能量較多的損失。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組，該風力發(fā)電機組以集成化的可調速液力變速器代替多級增速齒輪箱，控制風力機變速恒頻運行，實現(xiàn)并網控制，減小機艙整體重量體積，減輕傳動系統(tǒng)發(fā)電過程中的轉矩波動及沖擊，使風力機更優(yōu)化運行。
[0007]本發(fā)明是通過下述技術方案解決上述技術問題的:
[0008]—種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組，包括葉輪、第一聯(lián)軸器和第二聯(lián)軸器，還包括液力變速器和永磁同步發(fā)電機，所述第一聯(lián)軸器和所述第二聯(lián)軸器分別設置在所述液力變速器的兩端，所述葉輪通過所述第一聯(lián)軸器與所述液力變速器可轉動的連接，所述永磁同步發(fā)電機通過所述第二聯(lián)軸器與所述液力變速器可轉動的連接；
[0009]所述液力變速器包括殼體、能量傳遞單元、補油單元和控制器，所述能量傳遞單元用于轉速的傳遞，所述補油單元用于為所述能量傳遞單元補充液壓油，所述控制器用于控制所述補油單元的補油量，所述能量傳遞單元置于所述殼體內；
[0010]所述能量傳遞單元包括配油軸、與所述配油軸一端端面依次連接的分流倉、導輪、渦輪和渦輪軸，所述配油軸、導輪、渦輪和渦輪軸均同軸設置，所述殼體對應所述配油軸的另一端設有開口，所述殼體對應所述渦輪軸的一端設有開口 ；
[0011]所述配油軸內部沿軸向設有進油管和出油管，所述出油管與所述分流倉連通，所述配油軸內部沿軸向設有多組排油裝置，每組排油裝置所在平面與所述配油軸的軸向垂直，每組排油裝置包括均勻設置的多個柱塞，所述柱塞的腔體與所述進油管和所述出油管連通；
[0012]所述殼體靠近所述渦輪一端設有多組出油口，所述出油口與所述進油管的進油口通過循環(huán)管路連通，所述補油單元與所述循環(huán)管路連通。
[0013]優(yōu)選地，所述配油軸另一端設有第一轉速傳感器，所述出油管的排油口設有壓力傳感器，所述渦輪軸輸出端設有第二轉速傳感器，每個所述柱塞上均設有行程開關傳感器、應力傳感器和響應開關，所述控制器分別與所述行程開關傳感器、應力傳感器、響應開關、第一轉速傳感器、第二轉速傳感器及壓力傳感器通過信號線連接，用于根據各傳感器采集至IJ的值來控制所述補油單元的補油量，實現(xiàn)將恒定轉速由所述渦輪軸輸出。
[0014]優(yōu)選地，所述排油裝置共有40組，每組所述排油裝置包括9個所述柱塞，每個所述柱塞的腔體均通過第一單向閥與所述進油管連通，每個所述柱塞的腔體均通過第二單向閥和所述出油管連通，所述第一單向閥和所述第二單向閥方向相反，40組所述排油裝置以等間距設置在所述配油軸上，靠近所述分流倉的一組排油裝置為第一組排油裝置，與所述第一組排油裝置相鄰的為第二組排油裝置，所述第一組排油裝置圍繞所述配油軸沿逆時針方向轉動9度，即為所述第二組排油裝置的設置方向，以此類推，前一組排油裝置圍繞所述配油軸沿逆時針方向轉動9度即為其后一組排油裝置的設置方向。
[0015]優(yōu)選地，所述循環(huán)管路上依次設有冷卻器和過濾器，所述冷卻器鄰近所述出油口，所述補油單元設置在所述過濾器和所述進油口之間。
[0016]優(yōu)選地，所述補油單元包括第一補油單元和第二補油單元，所述第一補油單元包括第一單向閥、液壓栗和第一過濾器，所述第一單向閥的一端與所述循環(huán)管路連接，所述第一單向閥的另一端依次連接液壓栗和第一過濾器，所述液壓栗還連接電動機，所述電動機與所述控制器通過信號線連接，所述第二補油單元包括第二單向閥和第二過濾器，所述第二單向閥的一端與所述循環(huán)管路連接，所述第二單向閥的另一端與所述第二過濾器連接。
[0017]優(yōu)選地，所述循環(huán)管路上靠近所述進油口設有溢流閥。
[0018]優(yōu)選地，控制器為PLC(可編程邏輯控制器)。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0020]I)可以控制風力機以變速恒頻工況運行，減輕傳動系統(tǒng)的轉矩轉速波動，降低傳動系統(tǒng)的故障率，提高能量利用率，向電網輸入適合的電能，減少調頻環(huán)節(jié)，便于并網運行。[0021 ] 2)采用PLC控制輸入端變量容積，快速地實時調整傳動比，使風力機穩(wěn)定的保持變速恒頻工況；同時，液壓傳動系統(tǒng)可以減輕傳動系統(tǒng)的轉矩波動，具有柔性特性，體現(xiàn)了近似于無級變速的多級變速。
[0022]3)傳動系統(tǒng)分級少，液壓傳動系統(tǒng)中極大的減少了傳動部件間的直接接觸，將傳統(tǒng)變量栗變量馬達傳動系統(tǒng)的功能進行了整合，對能量傳遞的效率更高;本系統(tǒng)省去了齒輪箱，并且可以使用更普通的發(fā)電機，節(jié)約成本，提高了可靠性;液壓部分的集成化和簡化，縮短了油路，減少了能量損失，減輕了變速器整體體積和重量。
[0023]4)在并網前通過檢測發(fā)電機轉速，由控制器控制液壓變速器的轉速比，給發(fā)電機輸入合適的轉速，使得發(fā)電機的輸出頻率滿足并網需求，使得風輪捕捉到最大風能。
[0024]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組變速恒頻控制方法，包括以下步驟:
[0025]第二轉速傳感器、各個行程開關傳感器和各個應力傳感器分別采集渦輪軸的轉速值及對應柱塞的行程值和壓力值，并將采集值輸送給控制器；
[0026]控制器接收各傳感器的采集值，并對各采集值進行分析比較，判斷所有柱塞鎖止狀態(tài)及位置，同時將轉速值與額定值比較，并計算轉速偏差值；
[0027]控制器根據轉速偏差值計算排油裝置所需變化的液壓油排量，根據液壓油排量判斷鎖止或解鎖柱塞的數量，同時控制電機的轉速，進而控制補油單元的補油量；
[0028]控制器根據鎖止或解鎖柱塞的數量向響應開關發(fā)出控制信號，卡住或釋放相應柱塞。
[0029]優(yōu)選地，當轉速偏差值為O時，則發(fā)電機直接并入電網；
[0030]當轉速偏差值小于O時，即渦輪軸的輸出轉速低于發(fā)電機額定轉速時，需要增大轉速比，提高排量，釋放一部分柱塞；
[0031]當轉速偏差值大于O時，即禍輪軸的輸出轉速高于發(fā)電機額定轉速時，需要減小轉速比，減小排量，鎖止一部分柱塞。
[0032]優(yōu)選地，當柱塞收縮到最深處時觸發(fā)行程開關傳感器后，控制器向響應開關發(fā)出鎖止信號，卡住柱塞；當應力傳感器感應到接觸應力后，控制器向響應開關發(fā)出解鎖信號，釋放柱塞。
[0033]所述基于液壓傳動的風力發(fā)電機組變速恒頻控制方法與上述基于液壓傳動的風力發(fā)電機組相對于現(xiàn)有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明實施例的基于液壓傳動的風力發(fā)電機組的結構示意圖；
[0035]圖2為一組排油裝置沿配油軸的徑向切面示意圖；
[0036]圖3為單個柱塞處傳感器和單向閥的布置示意圖；
[0037]圖4為本實施例提供的風力發(fā)電機組變速恒頻控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0038]為了使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案能予以實施，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進一步說明，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0039]本發(fā)明提供了一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組，具體如圖1至圖3所示，
[0040]包括葉輪1、第一聯(lián)軸器2和第二聯(lián)軸器12、液力變速器和永磁同步發(fā)電機13，第一聯(lián)軸器2和第二聯(lián)軸器12分別設置在液力變速器的兩端，葉輪I通過第一聯(lián)軸器2與液力變速器可轉動的連接，永磁同步發(fā)電機13通過第二聯(lián)軸器12與液力變速器可轉動的連接，本實施例中控制器24為PLC。
[0041 ]液力變速器包括殼體3、能量傳遞模塊、補油模塊和控制器24;
[0042]能量傳遞單元用于轉速的傳遞，包括配油軸4、與配油軸4一端端面依次連接的分流倉8、導輪9、渦輪10和渦輪軸11，配油軸4、導輪9、渦輪10和渦輪軸11均同軸設置，殼體3對應配油軸4的另一端設有開口，殼體3對應渦輪軸11的一端設有開口。
[0043]配油軸4內部沿軸向設有進油管5和出油管6，出油管6與分流倉8連通，配油軸4內部沿軸向設有多組排油裝置，每組排油裝置所在平面與配油軸4的軸向垂直，每組排油裝置包括均勻設置的多個柱塞14，柱塞14的腔體與進油管5和出油管6連通，柱塞14的柱塞桿在液壓油的作用下與殼體3起伏形狀的內壁相抵接，葉輪I帶動配油軸4轉動，配油軸4帶動柱塞14做伸縮運動，使柱塞14將液壓油從進油管5吸入腔體或將腔體內的液壓油壓出至出油管6，出油管6將多個柱塞14往復運動壓出的液壓油一起由排油口7壓入分流倉8，分流倉8通過多組孔口將液壓油傳遞到導輪9的葉片上，液壓油經過導輪9上葉片的導向作用改變了方向，導輪9將改變方向后的液壓油以一定方向打到渦輪10的葉片上，驅動渦輪10轉動，并將轉速由渦輪軸11輸出。
[0044]本實施例中，排油裝置共有40組，每組排油裝置包括9個柱塞14，每個柱塞14的腔體均通過第一單向閥33與進油管5連通，每個柱塞14的腔體均通過第二單向閥34和出油管6連通，第一單向閥33和第二單向閥34方向相反，每個柱塞14均在頂端設有滑動滾珠并用卡簧固定，柱塞14腔體外側設有密封件，40組排油裝置以等間距設置在配油軸4上，靠近分流倉8的一組排油裝置為第一組排油裝置，與第一組排油裝置相鄰的為第二組排油裝置，與第二組排油裝置相鄰的為第三組排油裝置，以此類推直到第四十組排油裝置，第四十組排油裝置靠近進油口 17;其中，第一組排油裝置圍繞配油軸4沿逆時針方向轉動9度，即為與其相鄰的第二組排油裝置的設置方向，第二組排油裝置圍繞配油軸4沿逆時針方向轉動9度，SP為與其相鄰的第三組排油裝置的設置方向，以此類推，前一組排油裝置圍繞配油軸4沿逆時針方向轉動9度即為其后一組排油裝置的設置方向，這樣的設置方式使得所有柱塞交錯排布，使液壓能均勻產生，同時使變量調節(jié)的效果更均衡。
[0045]殼體3靠近渦輪10—端設有多組出油口，出油口與進油管5的進油口17通過循環(huán)管路連通26，補油單元與循環(huán)管路26連通，變速器利用補油單元通過循環(huán)管路26給進油管5補充液壓油。
[0046]為了對從出油管6出來的液壓油進行降溫和去除雜質，循環(huán)管路26上依次設有冷卻器15和過濾器16，液壓油經過渦輪10后，經液力變速器的多組出油口進入循環(huán)管路26，通過冷卻器15和過濾器16，冷卻器15鄰近出油口，經配油軸4前端進油口 17進入進油管5，完成一次循環(huán)；同時補油單元設置在過濾器16和進油口 17之間，在補油單元和進油口 17之間還設置有溢流閥25，通過溢流閥25整個油路進行泄壓。
[0047]為了更加精確的控制補油單元的補油量及排油裝置的排油量，本實施例在在配油軸4另一端設有第一轉速傳感器27，出油管6的排油口 7設有壓力傳感器28，渦輪軸11輸出端設有第二轉速傳感器29，每個柱塞14上均設有行程開關傳感器30、應力傳感器31和響應開關32 ；控制器24分別與行程開關傳感器30、應力傳感器31、響應開關32、第一轉速傳感器27、第二轉速傳感器29及壓力傳感器28通過信號線連接，用于根據各傳感器的采集到的轉速、壓力等值，和預先設定值進行分析比較，實時調節(jié)各個柱塞14處的鎖止狀態(tài)進行整體傳動系統(tǒng)的調速，實現(xiàn)將恒定轉速由渦輪軸11輸出。
[0048]補油單元包括第一補油單元和第二補油單元，第一補油單元包括第一單向閥18、液壓栗19和第一過濾器21，第一單向閥18的一端與循環(huán)管路26連接，第一單向閥18的另一端依次連接液壓栗19和第一過濾器21，液壓栗19還連接電動機20，電動機20與控制器24通過信號線連接，第二補油單元包括第二單向閥22和第二過濾器23，第二單向閥22的一端與循環(huán)管路26連接，第二單向閥22的另一端與第二過濾器23連接。
[0049]第一補油單元的補油過程為，壓力傳感器28實時檢測排油口7的壓力值，并將壓力值傳遞給控制器24，當壓力低于額定值時，控制器24控制電動機20轉動，液壓栗19在電動機20的帶動下，將液壓油從油箱抽出，并依次經過過濾器21、液壓栗19和第一單向閥18進入循環(huán)管路26，并通過進油口 17進入配油軸4的進油管5，完成補油；同時液壓油也可在風力機轉動情況下通過過濾器23和單向閥22進入循環(huán)管路26，并通過進油口 17進入配油軸4的進油管5，完成補油；當壓力值高于額定值時，溢流閥25打開泄壓。
[0050]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組變速恒頻控制方法，如圖4所示，包括以下步驟:
[0051]S1:第二轉速傳感器29、各個行程開關傳感器30和各個應力傳感器31分別采集渦輪軸11的轉速值及對應柱塞14的行程值和壓力值，并將采集值輸送給控制器24;
[0052]S2:控制器24接收各傳感器的采集值，并對各采集值進行分析比較，判斷所有柱塞14鎖止狀態(tài)及位置，同時將轉速值與額定值比較，并計算轉速偏差值；
[0053]S3:控制器24根據轉速偏差值計算排油裝置所需變化的液壓油排量，根據液壓油排量判斷鎖止或解鎖柱塞14的數量，同時控制電機20的轉速，進而控制補油單元的補油量；
[0054]當轉速偏差值為O時，則發(fā)電機直接并入電網；
[0055]當轉速偏差值小于O時，即渦輪軸11的輸出轉速低于發(fā)電機額定轉速時，需要增大轉速比，提高排量，釋放一部分柱塞；
[0056]當轉速偏差值大于O時，即渦輪軸11的輸出轉速高于發(fā)電機額定轉速時，需要減小轉速比，減小排量，鎖止一部分柱塞；
[0057]S4:控制器24根據鎖止或解鎖柱塞14的數量向響應開關32發(fā)出控制信號，卡住或釋放相應柱塞14;
[0058]當柱塞14收縮到最深處時觸發(fā)行程開關傳感器30后，控制器24向響應開關32發(fā)出鎖止信號，卡住柱塞14;當應力傳感器31感應到接觸應力后，控制器24向響應開關32發(fā)出解鎖信號，釋放柱塞14。
[0059]本發(fā)明提供的基于液壓傳動的風力發(fā)電機組工作過程如下:
[0060]風力機葉輪I捕獲風能，并轉換成機械能，通過第一聯(lián)軸器2將能量傳遞給液力變速器的配油軸4，帶動配油軸4轉動，從而使得配油軸4帶動各柱塞14做伸縮運動，使柱塞14將液壓油從進油管5吸入腔體或將腔體內的液壓油壓出至出油管6，出油管6將多個柱塞14往復運動壓出的液壓油一起由排油口 7壓入分流倉8，分流倉8通過多組孔口將液壓油打在導輪9的葉片上;液壓油經過導輪9上葉片的導向作用，以一定方向打在渦輪10的葉片上，驅動渦輪10以一定速度轉動;控制器24采集所有傳感器的檢測值，并對比參考值，計算出排油裝置需要增加或者減少的排油量，進而算出需要鎖止或釋放的柱塞數量，通過檢測各個柱塞處的傳感器信號判斷柱塞伸縮位置狀態(tài)，當柱塞的柱塞桿完全縮回時才鎖止，當鎖止的柱塞桿接觸到殼體內壁后才釋放；當最終輸出轉速達到發(fā)電機的額定轉速時，渦輪10轉動通過渦輪軸11和第二聯(lián)軸器12帶動永磁同步發(fā)電機13以額定轉速轉動產生電能，將發(fā)電機13產生的電能接入電網系統(tǒng)中。液壓油經過渦輪10后，經液力變速器殼體3后部的多組出油口進入循環(huán)管路26，通過冷卻器15和過濾器16，經配油軸4前端進油口 17進入進油管5，完成一次循環(huán)；
[0061]液壓油從油箱經過第一濾器21、液壓栗19和第一單向閥18從進油口17進入進油管5，可以完成補油；同時液壓油也可在風力機轉動情況下通過第二濾器23和第二單向閥22進入進油管5完成補油。
[0062]以上所述，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍不限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組，包括葉輪(I)、第一聯(lián)軸器(2)和第二聯(lián)軸器(12)，其特征在于，還包括液力變速器和永磁同步發(fā)電機(13)，所述第一聯(lián)軸器(2)和所述第二聯(lián)軸器(12)分別設置在所述液力變速器的兩端，所述葉輪(I)通過所述第一聯(lián)軸器(2)與所述液力變速器可轉動的連接，所述永磁同步發(fā)電機(13)通過所述第二聯(lián)軸器(12)與所述液力變速器可轉動的連接； 所述液力變速器包括殼體(3)、能量傳遞單元、補油單元和控制器(24)，所述控制器(24)用于控制所述補油單元的補油量，所述能量傳遞單元置于所述殼體(3)內； 所述能量傳遞單元包括配油軸(4)、與所述配油軸(4) 一端端面依次連接的分流倉(8)、導輪(9)、渦輪(10)和渦輪軸(11)，所述配油軸(4)、導輪(9)、渦輪(10)和渦輪軸(11)均同軸設置，所述殼體(3)對應所述配油軸(4)的另一端設有開口，所述殼體(3)對應所述渦輪軸(11)的一端設有開口； 所述配油軸(4)內部沿軸向設有進油管(5)和出油管(6)，所述出油管(6)與所述分流倉(8)連通，所述配油軸(4)內部沿軸向設有多組排油裝置，每組排油裝置所在平面與所述配油軸(4)的軸向垂直，每組排油裝置包括均勻設置的多個柱塞(14)，所述柱塞(14)的腔體與所述進油管(5)和所述出油管(6)連通； 所述殼體(3)靠近所述渦輪(10)—端設有多組出油口，所述出油口與所述進油管(5)的進油口(17)通過循環(huán)管路(26)連通，所述補油單元與所述循環(huán)管路(26)連通。2.根據權利要求1所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述配油軸(4)另一端設有第一轉速傳感器(27)，所述出油管(6)的排油口(7)設有壓力傳感器(28)，所述渦輪軸(11)輸出端設有第二轉速傳感器(29)，每個所述柱塞(14)上均設有行程開關傳感器(30)、應力傳感器(31)和響應開關(32)，所述控制器(24)分別與所述行程開關傳感器(30)、應力傳感器(31)、響應開關(32)、第一轉速傳感器(27)、第二轉速傳感器(29)及壓力傳感器(28)通過信號線連接，用于根據各傳感器采集到的值來控制所述補油單元的補油量。3.根據權利要求2所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述排油裝置共有40組，每組所述排油裝置包括9個所述柱塞(14)，每個所述柱塞(14)的腔體均通過第一單向閥(33)與所述進油管(5)連通，每個所述柱塞(14)的腔體均通過第二單向閥(34)和所述出油管(6)連通，所述第一單向閥(33)和所述第二單向閥(34)方向相反，40組所述排油裝置以等間距設置在所述配油軸(4)上，靠近所述分流倉(8)的一組排油裝置為第一組排油裝置，與所述第一組排油裝置相鄰的為第二組排油裝置，所述第一組排油裝置圍繞所述配油軸(4)沿逆時針方向轉動9度，即為所述第二組排油裝置的設置方向，以此類推，前一組排油裝置圍繞所述配油軸(4)沿逆時針方向轉動9度即為其后一組排油裝置的設置方向。4.根據權利要求1所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述循環(huán)管路(26)上依次設有冷卻器(15)和過濾器(16)，所述冷卻器(15)鄰近所述出油口，所述補油單元設置在所述過濾器(16)和所述進油口(17)之間。5.根據權利要求1所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述補油單元包括第一補油單元和第二補油單元，所述第一補油單元包括第一單向閥(18)、液壓栗(19)和第一過濾器(21)，所述第一單向閥(18)的一端與所述循環(huán)管路(26)連接，所述第一單向閥(18)的另一端依次連接液壓栗(19)和第一過濾器(21)，所述液壓栗(19)還連接電動機(20)，所述電動機(20)與所述控制器(24)通過信號線連接，所述第二補油單元包括第二單向閥(22)和第二過濾器(23)，所述第二單向閥(22)的一端與所述循環(huán)管路(26)連接，所述第二單向閥(22)的另一端與所述第二過濾器(23)連接。6.根據權利要求1所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，所述循環(huán)管路(26)上靠近所述進油口(17)設有溢流閥(25)。7.根據權利要求1所述的風力發(fā)電機組，其特征在于，控制器(24)為PLC。8.一種基于液壓傳動的風力發(fā)電機組變速恒頻控制方法，其特征在于，具體步驟為: 第二轉速傳感器(29)、各個行程開關傳感器(30)和各個應力傳感器(31)分別采集渦輪軸(11)的轉速值及對應柱塞(14)的行程值和壓力值，并將采集值輸送給控制器(24); 所述控制器(24)接收各傳感器的采集值，并對各采集值進行分析比較，判斷所述柱塞(14)鎖止狀態(tài)及位置，同時將轉速值與額定值比較，并計算轉速偏差值； 所述控制器(24)根據轉速偏差值計算排油裝置所需變化的液壓油排量，根據液壓油排量判斷鎖止或解鎖的所述柱塞(14)的數量，同時控制電機(20)的轉速，進而控制補油單元的補油量； 所述控制器(24)根據鎖止或解鎖的所述柱塞(14)的數量向響應開關(32)發(fā)出控制信號，卡住或釋放相應柱塞(14)。9.根據權利要求8所述的風力發(fā)電機組變速恒頻控制方法，其特征在于，當轉速偏差值為O時，則發(fā)電機直接并入電網； 當轉速偏差值小于O時，即渦輪軸(II)的輸出轉速低于發(fā)電機額定轉速時，需要增大轉速比，提高排量，釋放一部分柱塞； 當轉速偏差值大于O時，即渦輪軸(II)的輸出轉速高于發(fā)電機額定轉速時，需要減小轉速比，減小排量，鎖止一部分柱塞。10.根據權利要求8所述的基于液壓傳動的風力發(fā)電機組變速恒頻控制方法，其特征在于，當所述柱塞(14)收縮到最深處時觸發(fā)所述行程開關傳感器(30)后，所述控制器(24)向所述響應開關(32)發(fā)出鎖止信號，卡住所述柱塞(14);當所述應力傳感器(31)感應到接觸應力后，所述控制器(24)向所述響應開關(32)發(fā)出解鎖信號，釋放所述柱塞(14)。
【文檔編號】F03D7/04GK105863969SQ201610217637
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月3日
【發(fā)明人】岑海堂, 李 東, 鄧宇星, 楊紅艷, 付昆
【申請人】內蒙古工業(yè)大學