風電變槳裝置的油泵狀態監控系統及監控方法
2023-06-02 22:34:16
專利名稱：風電變槳裝置的油泵狀態監控系統及監控方法
技術領域：
本發明涉及一種風力發電設備，尤其涉及一種風電變槳裝置的液壓剎 車系統中的油泵狀態的監控系統和監控方法。
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。
風機發電具有一個很複雜的機械機構，其系統控制也是一個很複雜的 過程，其中油泵控制技術就是一個很關鍵的組成部分。由於風電變槳裝置 中的直流電機和輪轂葉片間設有齒輪和軸承，油泵的作用就是對這些齒輪 和軸承噴射潤滑油，在潤滑系統中起到一個重要的作用。
目前，在風電變槳控制裝置中，對油泵電機的控制，簡單的說就是通
過一個空氣斷路器-lFl對油泵電機進行通斷的控制方式，如圖1所示，這 種方式存在很多問題，首先，當風電變槳控制裝置停止運行時，此時不需 要給齒輪和軸承噴潤滑油的，即油泵可以停止工作，但由於空氣斷路器無 法實現自動控制，此時油泵正常工作，造成對潤滑油的損耗；其次，工作 人員在維護時，需要手動地關斷空氣斷路器，造成操作上的不方便；再次， 潤滑油的用量無法實時監控，若油泵噴射的潤滑油較少或油泵箱內潤滑油 用盡會造成齒輪與輪轂之間的機械結構磨損。
發明內容
本發明的目的在於解決現有技術存在的上述技術問題，提供一種風電變槳控制裝置中的油泵採用PLC控制和液位實時監控的控制系統及其監 控方法。
本發明的目的通過以下技術方案來實現
一種風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，用於對風槳剎車止動，包括 控制電源，用於實時監控油泵箱內油麵位置的液位檢測單元、與液位檢測 單元相連並接收所述液位檢測單元傳輸的信號的液位監控繼電器及用於 控制油泵工作或停止的PLC控制系統，
所述的PLC控制系統包括一信號輸入端和信號輸出端，所述信號輸出
端與接觸器連接，用於傳輸信號給所述接觸器；
所述接觸器的常開觸點與油泵電機相連，用於當接觸器得到PLC控制 系統傳輸過來的信號後，所述接觸器常開觸點閉合，從而導通油泵電機與 控制電源之間的迴路；
所述控制電源與接觸器常開觸點之間設有第一節點，所述第一節點與 液位監控繼電器的常閉觸點連接，並連接到PLC控制系統的信號輸入端；
所述第一節點與液位監控繼電器的常閉觸點之間設有第二節點，所述 第二節點連接液位監控繼電器；
所述液位監控繼電器連接PLC控制系統的信號輸入端。
進一步地，所述控制電源為24V直流電源。所述液位檢測單元包括一 個電極傳感器，設置於油泵箱內，用於檢測油泵箱內油麵的位置。所述液 位監控繼電器內預設有一個油麵位置範圍，所述液位檢測單元通過傳感器 檢測所得到的信號反饋給所述液位監控繼電器，用於與油麵位置範圍比 較。所述液位檢測單元反饋的信號為PLC系統所能識別的模擬量信號。所 述液位監控繼電器與PLC控制系統的信號輸入端相連的埠為故障信號 輸出端。
本發明還揭示了一種風電變槳裝置的油泵狀態監控方法，包括如下步
驟(1) 接通控制電源，液位檢測單元檢測泵箱內油麵的位置，並傳輸 信號給PLC控制系統和液位監控繼電器；
(2) 液位監控繼電器比較所述液位檢測單元反饋的信號與預設的油 面位置範圍；
(3) 若所述液位檢測單元反饋的信號在預設的油麵位置範圍內，所
述液位監控繼電器傳輸正常信號給PLC控制系統；
(4) PLC控制系統的輸入端接收到液位監控繼電器的正常信號後，
使接觸器的線圈通電，接觸器常開觸點閉合，從而導通油泵電機與控制電 源之間的迴路，油泵電機工作。
上述第(3)步驟中，若所述液位檢測單元反饋的信號在液位監控繼 電器的預設的油麵位置範圍外，所述液位監控繼電器傳輸故障信號給PLC 控制系統；進而，PLC控制系統接收到所述液位監控繼電器傳輸的故障信 號後，使接觸器的線圈失電，接觸器常開觸點回復，從而切斷油泵電機與 控制電源之間的迴路，油泵電機停止工作。
進一步地，所述油泵箱內油麵的位置控制電極極性的大小，從而控制 電極電阻的大小。
本發明的有益效果主要體現在採用PLC自動控制油泵，並通過液位 監控繼電器對油泵中的油麵進行實時監控，當油液面低於設定值時，故障 信號會反饋給PLC系統，警示維護人員及時添加潤滑油。這種控制方式大 大提高了潤滑系統的安全性和節省了維護的成本，提高了工作效率。
下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明
圖1:現有技術通過空氣斷路器對油泵電機進行通斷的電路示意圖。 圖2:本發明監控油泵狀態的電路示意圖。
具體實施例方式
本發明揭示了一種風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，主要用於風槳剎車止動時自動控制油泵的動作，如圖2所示，本系統主要由控制電源、 液位檢測單元、液位監控繼電器S、 PLC控制系統組成。
本發明中，控制電源為24V直流電源。
所述用於實時監控油泵箱內油麵位置的液位檢測單元包括一個傳感 器(電極)，設置於油泵箱內，用於檢測油泵箱內油麵的位置。所述液位 檢測單元反饋的信號為PLC系統所能識別的模擬量信號。液位檢測單元的 檢測原理為通過改變液面之間的距離來改變電極間極性的大小，從而改
變電極電阻的大小，即油泵箱內油麵的位置與油泵箱底部之間有一變化的 距離，油泵箱內的油作為一個導體，具有一個極性，該距離的改變會影響 極性的大小，從而會使液位檢測單元通過傳感器得知一個模擬量信號。
所述液位監控繼電器s內預設有一個油麵位置範圍，所述液位檢測單
元的模擬量信號反饋給所述液位監控繼電器，用於與油麵位置範圍比較。
所述用於控制油泵工作或停止的PLC控制系統包括一信號輸入端和 信號輸出端，所述信號輸出端與接觸器-lKl連接，用於傳輸信號給所述接
觸器-lKl;
所述接觸器的常開觸點-lKl與油泵電機相連，用於當接觸器得到PLC 控制系統傳輸過來的信號後，所述接觸器常開觸點閉合，從而導通油泵電 機與控制電源之間的迴路；
所述控制電源與接觸器常開觸點之間設有第一節點，所述第一節點與 液位監控繼電器的常閉觸點連接，並連接到PLC控制系統的信號輸入端；
所述第一節點與液位監控繼電器的常閉觸點之間設有第二節點，所述 第二節點連接液位監控繼電器；
所述液位監控繼電器連接PLC控制系統的信號輸入端。本實施例中， 所述液位監控繼電器與PLC控制系統的信號輸入端相連的埠為故障信 號輸出端OUT端。
本發明還揭示了一種風電變槳裝置的油泵狀態監控方法，包括如下步
8驟
(1) 接通控制電源，液位檢測單元檢測泵箱內油麵的位置，並傳輸 信號給PLC控制系統和液位監控繼電器；
(2) 液位監控繼電器比較所述液位檢測單元反饋的信號與預設的油 面位置範圍；
(3) 若所述液位檢測單元反饋的信號在預設的油麵位置範圍內，所 述液位監控繼電器傳輸正常信號給PLC控制系統；
(4) PLC控制系統的輸入端接收到液位監控繼電器的正常信號後， 使接觸器的線圈通電，接觸器常開觸點閉合，從而導通油泵電機與控制電 源之間的迴路，油泵電機工作。
上述第(3)步驟中，若所述液位檢測單元反饋的信號在液位監控繼 電器的預設的油麵位置範圍外，所述液位監控繼電器傳輸故障信號給PLC 控制系統；進而，PLC控制系統接收到所述液位監控繼電器傳輸的故障信 號後，使接觸器的線圈失電，接觸器常開觸點回復，從而切斷油泵電機與 控制電源之間的迴路，油泵電機停止工作。
本發明採用PLC自動控制油泵，並通過液位監控繼電器和液位檢測單 元對油泵中的油麵進行實時監控。當油液面低於設定值時，液位監控繼電 器會將故障信號反饋給PLC系統，警示維護人員及時添加潤滑油；而液位 檢測單元則實時監控油泵中油麵的具體位置。
這種控制方式大大提高了潤滑系統的安全性和節省了維護的成本，提 高了工作效率。
權利要求
1. 一種風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，用於對風槳剎車止動，其特徵在於包括控制電源，用於實時監控油泵箱內油麵位置的液位檢測單元、與液位檢測單元相連並接收所述液位檢測單元傳輸的信號的液位監控繼電器及用於控制油泵工作或停止的PLC控制系統，所述的PLC控制系統包括一信號輸入端和信號輸出端，所述信號輸出端與接觸器連接，用於傳輸信號給所述接觸器；所述接觸器的常開觸點與油泵電機相連，用於當接觸器得到PLC控制系統傳輸過來的信號後，所述接觸器常開觸點閉合，從而導通油泵電機與控制電源之間的迴路；所述控制電源與接觸器常開觸點之間設有第一節點，所述第一節點與液位監控繼電器的常閉觸點連接，並連接到PLC控制系統的信號輸入端；所述第一節點與液位監控繼電器的常閉觸點之間設有第二節點，所述第二節點連接液位監控繼電器；所述液位監控繼電器連接PLC控制系統的信號輸入端。
2. 根據權利要求1所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，其特徵在於所述控制電源為24V直流電源。
3. 根據權利要求1所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，其特徵在於所述液位檢測單元包括一個電極傳感器，設置於油泵箱內，用於檢測油泵箱內油麵的位置。
4. 根據權利要求1所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，其特徵在於所述液位監控繼電器內預設有一個油麵位置範圍，所述液位檢測單元通過傳感器檢測所得到的信號反饋給所述液位監控繼電器，用於與油麵位置範圍比較。
5. 根據權利要求4所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，其特徵在於所述液位檢測單元反饋的信號為PLC系統所能識別的模擬量信號。
6. 根據權利要求1所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控系統，其特徵在於所述液位監控繼電器與PLC控制系統的信號輸入端相連的埠為故障信號輸出端。
7. —種風電變槳裝置的油泵狀態監控方法，其特徵在於包括如下步驟，(1) 接通控制電源，液位檢測單元檢測泵箱內油麵的位置，並傳輸信號給PLC控制系統和液位監控繼電器；(2) 液位監控繼電器比較所述液位檢測單元反饋的信號與預設的油麵位置範圍；(3) 若所述液位檢測單元反饋的信號在預設的油麵位置範圍內，所述液位監控繼電器傳輸正常信號給PLC控制系統；(4) PLC控制系統的輸入端接收到液位監控繼電器的正常信號後，使接觸器的線圈通電，接觸器常開觸點閉合，從而導通油泵電機與控制電源之間的迴路，油泵電機工作。
8. 根據權利要求7所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控方法，其特徵在於所述第(3)步驟中，若所述液位檢測單元反饋的信號在液位監控繼電器的預設的油麵位置範圍外，所述液位監控繼電器傳輸故障信號給PLC控制系統；(4) PLC控制系統接收到所述液位監控繼電器傳輸的故障信號後，使接觸器的線圈失電，接觸器常開觸點回復，從而切斷油泵電機與控制電源之間的迴路，油泵電機停止工作。
9. 根據權利要求8所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控方法，其特徵在於所述油泵箱內油麵的位置控制電極極性的大小，從而控制電極電阻的大小。
10. 根據權利要求9所述的風電變槳裝置的油泵狀態監控方法，其特徵在於所述液位檢測單元包括一個電極傳感器，設置於油泵箱內。
全文摘要
本發明揭示了一種風電變槳裝置的液壓剎車系統中的油泵狀態的監控系統和監控方法，採用PLC自動控制油泵，並通過液位監控繼電器對油泵中的油麵進行實時監控，當油液面低於設定值時，故障信號會反饋給PLC系統，警示維護人員及時添加潤滑油。這種控制方式大大提高了潤滑系統的安全性和節省了維護的成本，提高了工作效率。
文檔編號F03D7/00GK101503989SQ20091002594
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月12日 優先權日2009年3月12日
發明者傅建民, 政 王 申請人:蘇州能健電氣有限公司