風力發電變槳系統互鎖裝置的製作方法

2023-10-17 18:37:59 1

專利名稱：風力發電變槳系統互鎖裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電機變槳系統的互鎖裝置，用於交流供電電路和後備直流 供電電路的互鎖，屬於風電技術領域。
背景技術：
隨著不可再生能源在世界範圍面臨枯竭的窘境，為滿足工業化生產和人類生活所 需，人們對太陽能、風力、水力這些可再生能源的關注和利用已日漸提升。其中，風力發電是 一種已經發展相對成熟的能源開發技術，尤其在高原、沿海等地區有著廣泛的普及應用。採 用變槳技術的風力發電機組通過變槳系統可以調整槳葉的槳距角，優化風輪的出力，改善 風力機的輸出功率特性，並消除因空氣密度變化和槳葉表面粗糙度對功率輸出的影響。如圖1所示，現有的變槳系統通過驅動槳葉角度變化從而達到控制槳葉受風面大 小的電氣器件是電動機，而一般採用採用串勵直流電動機。當風力發電機正常運行時，變槳 系統處於待機狀態。此時，接觸器K2閉合，接觸器Kl分開，直流調速器Al由三相400VAC 電源供電，然後驅動串勵直流電動機的電樞繞組1和勵磁繞組2。當整機有如下之一情況時，變槳系統才處於運行狀態1)外界風速發生變化；2)整機主控有信號發送過來要求動作；3)自身有故障，包括電壓波動；針對以上幾種情況，如不及時變槳及收槳，將使系統運行發生紊亂，甚至會導致機 械事故產生。鑑於此，這就要求在任何運行狀態前提下，都必須保證變槳系統自如運行，尤 其在要求立即收槳的命令之下，更應絕對確保變槳系統能順利完成這一過程。因此，在變 槳系統中，用蓄電池或超級電容作為後備直流電源，一旦正常三相400VAC電源供電發生故 障，將由後備直流電源UB繼續完成變槳命令。此時，接觸器Kl閉合，接觸器K2分開，直流 調速器Al由直流電源UB供電，然後驅動串勵直流電動機的電樞繞組1和勵磁繞組2。但是現有技術中沒有接觸器ΚΙ、K2的互鎖裝置，會發生如下的意外情況接觸器 K1、K2同時處於吸合狀態時1)直流調速器Al的4、5端分別輸出為+、-，此時直流調速器Al有可能視情況以 高電壓向蓄電池充電，導致直流蓄電池壽命縮短甚至短時損壞，也有可能直流蓄電池以高 電壓加在直流調速器Al的4、5端，導致直流調速器Al內部的IGBT燒壞，以及串勵直流電 機因電壓波動產生速度異常。2)直流調速器Al的4、5端輸出為_、+，此時相當於使直流蓄電池短路放電，產生 大電流，直接損壞直流蓄電池，亦導致直流調速器Al內部的IGBT燒壞。

發明內容
本發明的目的在於解決上述的技術問題，提供一種結構安全可靠的風力發電變槳 系統互鎖裝置。
本發明的目的通過以下技術方案來實現一種風力發電變槳系統互鎖裝置，用於交流供電電路和後備直流供電電路的互 鎖，包括一個直流調速器和與所述直流調速器連接的直流電機，所述交流供電電路和後備 直流供電電路均與所述直流調速器連接，所述交流供電電路中包括一個接觸器K2，所述後 備直流供電電路中包括一個接觸器Kl，所述接觸器K2和接觸器Kl通過電氣及機械互鎖件 互鎖。進一步地，所述接觸器Kl和接觸器K2均同時連接到兩個接觸器K3、K4上，所述接 觸器Κ3、Κ4與PLC控制系統電氣連接，所述接觸器K3閉合時，所述接觸器Kl閉合，所述接 觸器K2打開；所述接觸器K4閉合時，所述接觸器K2閉合，所述接觸器Kl打開。進一步地，所述接觸器Kl和接觸器K2之間連接有一個機械互鎖件。進一步地，所述機械互鎖件包括第一連接端和第二連接端，所述第一連接端連接 到接觸器Kl，所述第二連接端連接到接觸器K2。進一步地，所述機械互鎖件為一個雙擲開關。進一步地，所述直流電機為串勵直流電動機。本發明的有益效果主要體現在結構簡單可靠，可有效地防止直流調速器Al的損 壞及串勵直流電機的速度異常。


下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明圖1 本發明風力發電變槳系統互鎖裝置的電氣互鎖結構示意圖。圖2 本發明風力發電變槳系統互鎖裝置的機械互鎖結構示意圖。圖3 本發明機械互鎖件的結構示意圖。
具體實施例方式本發明揭示了一種風力發電變槳系統互鎖裝置，用於交流供電電路和後備直流供 電電路的互鎖，如圖1至圖3所示，包括一個直流調速器和與所述直流調速器連接的直流電 機，所述直流電機為串勵直流電動機，包括電樞繞組1和勵磁繞組2。具體參見圖1，所述交流供電電路和後備直流供電電路均與所述直流調速器Al 連接，所述交流供電電路中包括一個接觸器K2，所述後備直流供電電路中包括一個接觸器 Kl，所述接觸器K2和接觸器Kl通過電氣及機械互鎖件互鎖。所述接觸器Kl和接觸器K2均同時連接到兩個接觸器K3、K4上，所述接觸器K3、 K4與PLC控制系統電氣連接，所述接觸器K3閉合時，所述接觸器Kl閉合，所述接觸器K2打 開；所述接觸器K4閉合時，所述接觸器K2閉合，所述接觸器Kl打開。這樣，所述接觸器K2 和接觸器Kl通過PLC控制系統電氣互鎖。本實施例的電路中海包括兩個行程開關3、4，進 一步確保接觸器K2和接觸器Kl的互鎖。具體參見圖2和圖3，所述接觸器Kl和接觸器K2之間連接有一個機械互鎖件5。 所述機械互鎖件5包括第一連接端6和第二連接端7，所述第一連接端6連接到接觸器Kl， 所述第二連接端7連接到接觸器K2。所述機械互鎖件5為一個雙擲開關。所述第一連接端 6和第二連接端7均可沿著所述機械互鎖件5的外殼上下移動，圖中，第二連接端7位於下方，此時使接觸器K2閉合，同時第一連接端6位於上方，則使接觸器Kl打開。當扳動雙擲 開關時，第一連接端6和第二連接端7換位，第一連接端6下移使接觸器Kl閉合，同時第二 連接端7上移使接觸器K2打開。這樣，起到一個機械互鎖的作用，可在電氣互鎖失效時進 一步確保系統的安全和穩定。 本發明尚有多種具體的實施方式。凡採用等同替換或者等效變換而形成的所有技 術方案，均落在本發明要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種風力發電變槳系統互鎖裝置，用於交流供電電路和後備直流供電電路的互鎖， 包括一個直流調速器和與所述直流調速器連接的直流電機，所述交流供電電路和後備直 流供電電路均與所述直流調速器連接，其特徵在於所述交流供電電路中包括一個接觸器 (K2)，所述後備直流供電電路中包括一個接觸器(Kl)，所述接觸器(以)和接觸器(Kl)通過 電氣及機械互鎖件互鎖。
2.根據權利要求1所述的風力發電變槳系統互鎖裝置，其特徵在於所述接觸器(Kl) 和接觸器(K2)均同時連接到兩個接觸器(K3、K4)上，所述接觸器(Κ3、Κ4)與PLC控制系統 電氣連接，所述接觸器(O)閉合時，所述接觸器(Kl)閉合，所述接觸器(以)打開；所述接 觸器(K4)閉合時，所述接觸器(以)閉合，所述接觸器(Kl)打開。
3.根據權利要求1所述的風力發電變槳系統互鎖裝置，其特徵在於所述接觸器(Kl) 和接觸器(以)之間連接有一個機械互鎖件(5)。
4.根據權利要求3所述的風力發電變槳系統互鎖裝置，其特徵在於所述機械互鎖件 (5)包括第一連接端(6)和第二連接端(7)，所述第一連接端(6)連接到接觸器(Kl)，所述 第二連接端(7)連接到接觸器(K2)。
5.根據權利要求4所述的風力發電變槳系統互鎖裝置，其特徵在於所述機械互鎖件 (5)為一個雙擲開關。
6.根據權利要求1所述的風力發電變槳系統互鎖裝置，其特徵在於所述直流電機為 串勵直流電動機。
全文摘要
本發明提供了一種風力發電變槳系統互鎖裝置，用於交流供電電路和後備直流供電電路的互鎖，包括一個直流調速器和與所述直流調速器連接的直流電機，所述交流供電電路和後備直流供電電路均與所述直流調速器連接，所述交流供電電路中包括一個接觸器K2，所述後備直流供電電路中包括一個接觸器K1，所述接觸器K2和接觸器K1通過電氣及機械互鎖件互鎖。本發明的有益效果主要體現在結構簡單可靠，可有效地防止直流調速器A1的損壞及串勵直流電機的速度異常。
文檔編號H02P9/00GK102097993SQ20091025408
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者傅建民, 朱益軍 申請人:蘇州能健電氣有限公司