專利名稱：風力發(fā)電機組及其變槳距系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風力發(fā)電技術領域，特別是涉及一種用于風力發(fā)電機組的變槳距系統(tǒng)。本實用新型還涉及一種包括上述變槳距系統(tǒng)的風力發(fā)電機組。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，電能對經(jīng)濟建設和人們生活的影響越來越大，而風力發(fā)電作為多種發(fā)電方式中的一種也越來越受到人們的重視。風力發(fā)電就是利用風力發(fā)電機組，把風的動能轉變成機械能，再由發(fā)電機把機械能轉化為電能輸送到電網(wǎng)上。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術中一種典型的風力發(fā)電機組的結構示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有技術中的風力發(fā)電機組包括風輪13、機艙12和塔架11，工作過程中，風作用在風輪13的葉片131上，產(chǎn)生氣動扭矩，葉片131的根部將扭矩傳遞給輪轂， 進而帶動主軸、變速箱內(nèi)的齒輪以及發(fā)電機的旋轉軸旋轉，產(chǎn)生電能，塔架11支撐機艙12 達到所需要的高度，其上安置發(fā)電機和控制器之間的動力電纜、控制和通信電纜，還裝有供操作人員上下機艙的扶梯。變槳距控制是根據(jù)風速的變化來調(diào)整葉片的槳距角，盡可能更多的吸收風能。從而控制發(fā)電機的輸出功率，在高風速情況下，槳距角隨著風速的增加不斷向正的安裝角度方向調(diào)整，減小氣流攻角以保持較小的升力來限制功率。在高風速情況下可使發(fā)電機的輸出功率保持在額定功率；當輸出功率小于額定功率狀態(tài)時，變槳距風力發(fā)電機組采用 Optitip技術，即根據(jù)風速的大小，調(diào)整發(fā)電機轉差率，使其盡量運行在最佳葉尖速比以優(yōu)化輸出功率。槳距角可以隨風速的大小而自動調(diào)節(jié)，因而能夠盡可能更多的吸收風能，同時在高風速段保持平穩(wěn)的功率輸出?，F(xiàn)有技術中，風力發(fā)電機組的變槳距系統(tǒng)主要有兩種一種是電動變槳距；另一種是液壓變槳距。電動變槳距是指利用電動機作為原動機，經(jīng)過減速箱帶動葉片旋轉的一種變槳距系統(tǒng)，每一個葉片采用一套獨立的電動機和減速箱，此種變槳距系統(tǒng)的控制過程簡單，能夠準確地控制各葉片的變槳狀態(tài)；然而，為了保證在主電源掉電的狀態(tài)下，依然能夠實現(xiàn)安全收槳并停機，每臺風力發(fā)電機組的變槳距系統(tǒng)還都需要配有備用電源，這就造成了風力發(fā)電機組的成本的增加，同時，備用電源的設置還提高了變槳距系統(tǒng)的安裝難度。具體地，現(xiàn)有技術中備用電源有兩種安裝方式，第一種是安裝在輪轂內(nèi)，但是，這樣占據(jù)了輪轂內(nèi)的維護空間，增加了維護的難度；第二種是安裝在輪轂外(機艙內(nèi)或塔底)，這樣可以方便地對備用電源進行維護和更換，并且由于安裝空間較大，備用電源可以提供大范圍的直流電壓，擴展可供選擇的伺服系統(tǒng)的范圍，然而由于變槳距系統(tǒng)所有的電源供應都要通過安裝在主軸尾端的滑環(huán)連接器獲得，無論是將蓄電池置于機艙或塔筒底部，當主電源故障時，蓄電池組都要通過滑環(huán)為變槳距系統(tǒng)提供動力電源，而目前滑環(huán)仍然是變槳系統(tǒng)中比較脆弱的一個環(huán)節(jié)，一旦滑環(huán)出現(xiàn)故障，就會導致備用電源回路不通，則直流電力線無法接入到變槳距伺服驅動系統(tǒng)的直流母線，造成不能及時順槳，風力過大時，對風機甚至會形成致命性的打擊，影響了工作的可靠性；進一步地，將備用電源放在輪轂之外，需要改變電氣線路首先，滑環(huán)的總容量要增加，需增加6路(3組備用電源)滑環(huán)，這樣就增加了滑環(huán)的成本和體積；其次，電氣連接線要相應變長，其銅損要明顯增加，電氣線路變得更加復雜，增加了系統(tǒng)的故障點，進一步影響了變槳系統(tǒng)的可靠性?？梢?，無論將備用電源放在輪轂內(nèi)還是輪轂外，都有弊端；而如果去掉備用電源， 又無法在主電源掉電情況下，安全收槳并停機，這就成為目前電動變槳距系統(tǒng)設計的難點。液壓變槳距是利用液壓缸作為原動機，通過推動固定于變槳軸承內(nèi)圈的偏心塊推動槳葉旋轉的一種變槳距系統(tǒng)，其中液壓缸的活塞桿與偏心塊鉸接。然而，由于液壓的特點，變槳控制過程非常復雜，存在潛在的漏油問題。因此，如何降低變槳控制過程的復雜度，同時保證在緊急情況下收槳的可靠性，就成為本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種變槳距系統(tǒng)，改變槳距系統(tǒng)取消了備用電源，在電動變槳系統(tǒng)無法變槳時，利用液壓收槳系統(tǒng)實現(xiàn)在緊急情況下收槳，保證了在緊急情況下收槳的可靠性，同時僅在緊急情況下收槳時利用液壓收槳系統(tǒng)，降低了變槳控制的復雜度。 本實用新型的另一目的是提供一種包括上述變槳距系統(tǒng)的風力發(fā)電機組。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種變槳距系統(tǒng)，包括用于正常變槳的電動變槳系統(tǒng)；用于在緊急情況下收槳的液壓收槳系統(tǒng)；檢測所述電動變槳系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并得到的狀態(tài)信號的檢測裝置；接受所述狀態(tài)信號，并在所述電動變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，控制所述液壓收槳系統(tǒng)啟動的控制裝置；所述電動變槳系統(tǒng)的電動機與風力發(fā)電機組的回轉支撐的內(nèi)圈連接，所述液壓收槳系統(tǒng)的液壓缸的第一端與所述內(nèi)圈連接或斷開連接。優(yōu)選地，所述液壓缸的缸筒與所述回轉支撐的外圈鉸接，所述回轉支撐的內(nèi)圈上鉸接有偏心塊，所述偏心塊上開設有凹槽，所述凹槽的開口方向重合于所述液壓缸的伸縮方向，所述缸筒上固定有第一滑塊，所述偏心塊上固定有第二滑塊，所述第一滑塊和所述第
二滑塊上套裝有同一滑道。優(yōu)選地，所述電動變槳系統(tǒng)包括依次連接的主電源、驅動器和電動機，所述主電源和所述驅動器之間連接有電抗。優(yōu)選地，所述液壓收槳系統(tǒng)包括油箱、液壓泵、液壓缸和換向閥，所述換向閥設置
有第一閥口、第二閥口、第三閥口和第四閥口 ；所述換向閥的閥芯處于第一位置，所述第一閥口與所述第三閥口導通，所述第二閥口與所述第四閥口導通；所述換向閥的閥芯處于第二位置，所述換向閥(M4)的第三閥口和第四閥口導通，其他各閥口均斷開；所述換向閥的閥芯處于第三位置，所述第一閥口與所述第四閥口導通，所述第二閥口與所述第三閥口導通；所述液壓缸的無桿腔與所述第一閥口連接，所述液壓缸的有桿腔與所述第二閥口連接，所述第三閥口通過所述液壓泵與所述油箱連接，所述第四閥口與所述油箱連接，所述液壓缸的第二端與所述回轉支撐的外圈連接。[0020]優(yōu)選地，所述液壓收槳系統(tǒng)還包括蓄能器、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第一單向閥，所述第一電磁閥設置有第五閥口和第六閥口，所述第二電磁閥設置有第七閥口和第八閥口，所述第三電磁閥包括第九閥口和第十閥口，所述第一電磁閥和所述第二電磁閥均連接于所述液壓缸和所述換向閥之間，且所述第五閥口與所述無桿腔連接，所述第六閥口與所述第一閥口連接，所述第七閥口與所述有桿腔連接，所述第八閥口與所述第二閥口連接，所述蓄能器與所述第九閥口連通，所述第十閥口與所述第一閥口和所述第六閥口連接，所述第一單向閥的兩端分別連接所述第三閥口和所述液壓泵，且導通方向朝向所述換向閥。優(yōu)選地，所述液壓收槳系統(tǒng)還包括溢流閥，所述溢流閥的兩端分別連接通所述第四閥口和所述油箱。優(yōu)選地，所述液壓收槳系統(tǒng)還包括第二單向閥，所述第二單向閥的兩端分別連接所述第四閥口和所述油箱。為解決上述技術問題，本實用新型還提供一種風力發(fā)電機組，包括葉片和變槳距系統(tǒng)，所述變槳距系統(tǒng)為上述任一項所述的變槳距系統(tǒng)。本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)，包括用于正常變槳的電動變槳系統(tǒng)；用于在緊急情況下收槳的液壓收槳系統(tǒng)；檢測電動變槳系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并得到的檢測裝置；接受狀態(tài)信號，并在電動變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，控制液壓收槳系統(tǒng)啟動的控制裝置；電動變槳系統(tǒng)的電動機與風力發(fā)電機組的回轉支撐的內(nèi)圈連接，液壓收槳系統(tǒng)的液壓缸的第一端與內(nèi)圈連接或斷開連接。工作過程中，當風速變化需要變槳時，電動機啟動，帶動回轉支撐的內(nèi)圈旋轉，實現(xiàn)與內(nèi)圈連接的葉片的節(jié)距角的改變；在此過程中，檢測裝置始終檢測電動變槳系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并將狀態(tài)信號傳遞至控制裝置，當電動變槳系統(tǒng)的主電源掉電、電動機故障或者驅動器故障等情況出現(xiàn)，導致電動變槳系統(tǒng)無法正常工作時，控制裝置控制液壓收槳系統(tǒng)進入工作狀態(tài)，使液壓缸的活塞桿伸出與回轉支撐的內(nèi)圈連接，并進一步驅動內(nèi)圈旋轉，直至回轉支撐上的撞塊撞到限位開關，實現(xiàn)收槳；當下次風力發(fā)電機組正常啟動時， 液壓收槳系統(tǒng)的液壓缸的活塞桿縮回，使其與回轉支撐的內(nèi)圈斷開連接，然后啟動電動變槳系統(tǒng)，實現(xiàn)正常變槳?？梢钥闯?，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)去掉了備用電源以及相關的部件，減小了對滑環(huán)的過度依賴，提高了變槳的可靠性。然而，在正常變槳時，利用電動機提供動力，控制過程簡單，滿足葉片角度頻繁變化的要求，在緊急情況下收槳時，利用液壓缸提供動力，能夠在較短時間內(nèi)提供較大的驅動力，提高在緊急情況下收槳的可靠性，由于發(fā)生在緊急情況下收槳發(fā)生的次數(shù)較少，從而減少了液壓收槳系統(tǒng)的工作時間，減少了發(fā)熱和油的泄露幾率，各元器件的使用壽命延長，降低了工作和維護成本。在一種優(yōu)選實施方式中，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的液壓缸的缸筒與所述回轉支撐的外圈鉸接，回轉支撐的內(nèi)圈上鉸接有偏心塊，偏心塊上開設有凹槽，凹槽的開口方向重合于液壓缸的伸縮方向，缸筒上固定有第一滑塊，偏心塊上固定有第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊上套裝有同一滑道。第一滑塊、第二滑塊和滑道的設置，能夠保證回轉支撐的內(nèi)圈運動到任何一個位置需要緊急變槳的情況下，液壓缸的活塞桿能夠準確地插入偏心塊的凹槽，與回轉支撐的內(nèi)圈建立連接關系，驅動內(nèi)圈旋轉，帶動葉片到達緊急收槳的目標位置。本實用新型所提供的風力發(fā)電機組的有益效果與變槳距系統(tǒng)的有益效果類似，在
5此不再贅述。
圖1為現(xiàn)有技術中一種典型的風力發(fā)電機組的結構示意圖；圖2為本實用新型一種具體實施方式
所提供的變槳距系統(tǒng)的結構示意圖；圖3為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的電動變槳系統(tǒng)的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖4為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖5為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的第一部分結構示意圖；圖6為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的第二部分結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是提供一種變槳距系統(tǒng)，該變槳距系統(tǒng)取消了備用電源，在電動變槳系統(tǒng)無法變槳時，利用液壓收槳系統(tǒng)實現(xiàn)在緊急情況下收槳，保證了在緊急情況下收槳的可靠性，同時僅在緊急情況下收槳時利用液壓收槳系統(tǒng)，降低了變槳控制的復雜度。 本實用新型的另一核心是提供一種包括上述變槳距系統(tǒng)的風力發(fā)電機組。為了使本技術領域的技術人員更好地理解本實用新型的方案，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖2，圖2為本實用新型一種具體實施方式
所提供的變槳距系統(tǒng)的結構示意圖。在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)，包括用于正常變槳的電動變槳系統(tǒng)21 ；用于在緊急情況下收槳的液壓收槳系統(tǒng)M ；檢測電動變槳系統(tǒng)21的工作狀態(tài)，并得到狀態(tài)信號的檢測裝置22 ；接受狀態(tài)信號，并在電動變槳系統(tǒng)21出現(xiàn)故障時， 控制液壓收槳系統(tǒng)M啟動的控制裝置23 ；電動變槳系統(tǒng)21的電動機與風力發(fā)電機組的回轉支撐的內(nèi)圈258(示于圖5中)連接，用于驅動內(nèi)圈258帶動葉片旋轉，實現(xiàn)正常變槳和正常收槳，液壓收槳系統(tǒng)M的液壓缸Ml (示于圖4和圖5中)的第一端與內(nèi)圈258連接或斷開連接，用于在緊急情況下收槳，檢測裝置22時刻檢測電動變槳系統(tǒng)21的工作狀態(tài)， 并將得到的狀態(tài)信號傳遞至控制裝置23，控制裝置23接受狀態(tài)信號，當電動變槳系統(tǒng)21出現(xiàn)故障時，控制裝置23控制液壓收槳系統(tǒng)M啟動，在緊急情況下收槳。具體地，本文所述的液壓缸Ml (示于圖4和圖5中)的第一端與內(nèi)圈258連接或斷開連接是指液壓缸Ml的第一端與內(nèi)圈258在需要連接的時候(即電動變槳系統(tǒng)21出現(xiàn)故障，不能正常工作時)建立連接關系，以便在液壓缸241的作用下帶動內(nèi)圈258和葉片在緊急情況下收槳，而在不需要連接的時候(即電動變槳系統(tǒng)21正常工作時)斷開連接， 使葉片在電動變槳系統(tǒng)21的作用下變槳，設置成上述結構的主要原因是如果電動變槳系統(tǒng)21處于正常工作狀態(tài)時，液壓收槳系統(tǒng)M始終與內(nèi)圈258連接的話，則液壓收槳系統(tǒng)M 內(nèi)的液壓油將來回地在系統(tǒng)的管路和裝置之間流通，造成液壓收槳系統(tǒng)M的使用壽命的降低，并且也會造成電動變槳系統(tǒng)21的動力的喪失，因此，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)使液壓缸Ml的第一端與內(nèi)圈258根據(jù)需要連接或斷開連接；本文所述的緊急情況是指電動變槳系統(tǒng)21不能正常工作的情況，比如電動變槳系統(tǒng)21的主電源掉電、電動機故障或者驅動器故障等情況出現(xiàn)的時候。工作過程中，當風速變化需要變槳時，電動變槳系統(tǒng)21的電動機啟動，帶動回轉支撐的內(nèi)圈258旋轉，實現(xiàn)與內(nèi)圈258連接的葉片的節(jié)距角的改變；在此過程中，檢測裝置 22始終檢測電動變槳系統(tǒng)21的工作狀態(tài)，并將狀態(tài)信號傳遞至控制裝置23，當電動變槳系統(tǒng)21的主電源掉電、電動機故障或者驅動器故障等情況出現(xiàn)，導致電動變槳系統(tǒng)21無法正常工作時，控制裝置23控制液壓收槳系統(tǒng)M進入工作狀態(tài)，使液壓缸241的活塞桿伸出與回轉支撐的內(nèi)圈258連接，并進一步驅動內(nèi)圈258旋轉，直至回轉支撐上的撞塊撞到限位開關，實現(xiàn)收槳；當下次風力發(fā)電機組正常啟動時，液壓收槳系統(tǒng)的液壓缸241的活塞桿縮回，使其與回轉支撐的內(nèi)圈258斷開連接，然后啟動電動變槳系統(tǒng)21，實現(xiàn)正常變槳?？梢钥闯觯緦嵱眯滦退峁┑淖儤嘞到y(tǒng)去掉了備用電源以及相關的部件，減小了對滑環(huán)的過度依賴，提高了變槳的可靠性，同時，在正常變槳時，利用電動機提供動力， 控制過程簡單，滿足葉片角度頻繁變化的要求，在緊急情況下收槳時，利用液壓缸提供動力，能夠在較短時間內(nèi)提供較大的驅動力，提高在緊急情況下收槳的可靠性，由于發(fā)生在緊急情況下收槳發(fā)生的次數(shù)較少，從而減少了液壓收槳系統(tǒng)的工作時間，減少了發(fā)熱和油的泄露幾率，各元器件的使用壽命延長，降低了工作和維護成本。請結合圖2參考圖3，圖3為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的電動變槳系統(tǒng)的一種具體實施方式
的結構示意圖。具體地，如圖中所示，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)的電動變槳系統(tǒng)21具體可以包括主電源211、驅動器214、電動機215、單向制動單元216、UPS電源217和開關電源 218，其中主電源211是指與電網(wǎng)連接的400V電源，UPS電源217與主電源211連接，并儲存電能，以便在主電源掉電時，能夠為單向制動單元216供電，主電源211與三個驅動器214 連接，驅動器214與電動機215連接，三個電動機215分別與各回轉支撐的內(nèi)圈258連接， 滿足變槳要求，UPS電源217經(jīng)過開關電源218變壓以后輸出24V的電源，為單向制動單元 216供電，同時還想控制裝置，液壓系統(tǒng)的電磁閥等元器件供電。單向制動單元216可以防止電機的制動方向與液壓收槳的方向相反，避免阻礙在緊急情況下收槳的進行。在正常收槳時，電動機帶動內(nèi)圈258旋轉，當回轉支撐上的撞塊碰到限位開關時， 電機抱閘，收槳結束。為了消除電網(wǎng)中的諧波，降低工作過程中的無功功率，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)的電動變槳系統(tǒng)還包括電抗212，電抗212設置于主電源211和驅動器214之間。請結合圖2參考圖4，圖4為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的一種具體實施方式
的結構示意圖。在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)M包括油箱對8、液壓泵M7、液壓缸241和換向閥M4，換向閥244設置有第一閥口、第二閥口、 第三閥口和第四閥口 ；其中換向閥244包括三個位置當換向閥M4的閥芯處于第一位置時第一閥口與第三閥口導通，第二閥口與第四閥口導通；當換向閥M4的閥芯處于第二位置時換向閥M4的第三閥口和第四閥口導通，其他各閥口均斷開；當換向閥M4的閥芯處于第三位置時第一閥口與第四閥口導通， 第二閥口與第三閥口導通；[0048]液壓缸241的無桿腔與第一閥口連接，液壓缸241的有桿腔與第二閥口連接，第三閥口通過液壓泵247與油箱248連接，第四閥口與油箱248連接，液壓缸241的第二端與回轉支撐的外圈連接。工作過程中，當電動變槳系統(tǒng)21出現(xiàn)故障時，液壓變槳系統(tǒng)M在控制裝置23的控制下啟動，換向閥244置于第一位置，啟動液壓泵M7，將油箱M8中的液壓油經(jīng)連接管路，換向閥M4的第三閥口和第一閥口，進入液壓缸Ml的無桿腔，推動液壓缸Ml的活塞桿伸出，與回轉支撐的內(nèi)圈258連接，并推動回轉支撐的內(nèi)圈258旋轉，同時，液壓缸241有桿腔中的液壓油經(jīng)過管路、換向閥對4的第二閥口和第四閥口，流回油箱M8，當回轉支撐內(nèi)圈258上的撞塊撞到限位開關以后，換向閥244轉至第二位置，第三閥口和第四閥口導通，其他各閥口均斷開，此時液壓缸241處于鎖定狀態(tài)，液壓缸241內(nèi)的液壓油不能流動，葉片的角度被鎖定；當下次風機正常啟動時，換向閥244轉至第三位置，液壓泵247啟動，將油箱248中的液壓油經(jīng)連接管路，換向閥244的第三閥口和第二閥口，進入液壓缸241的有桿腔，推動液壓缸241的活塞桿縮回，與回轉支撐的內(nèi)圈258斷開連接，同時，液壓缸241無桿腔中的液壓油經(jīng)過管路、換向閥M4的第一閥口和第四閥口，流回油箱M8。具體地，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)還包括蓄能器對5、第一電磁閥對3、第二電磁閥M2、第三電磁閥246和第一單向閥251，第一電磁閥243設置有第五閥口和第六閥口，第二電磁閥242設置有第七閥口和第八閥口，第三電磁閥246設置有第九閥口和第十閥口，第一電磁閥和第二電磁閥均連接于液壓缸241和換向閥244之間，且第五閥口與無桿腔連接，第六閥口與第一閥口連接，第七閥口與有桿腔連接，第八閥口與第二閥口連接，蓄能器245與第九閥口連通，第十閥口與第一閥口和第六閥口連接，第一單向閥251的兩端分別連接第三閥口和液壓泵對7，且導通方向朝向換向閥M4。這樣，在工作過程中，當需要在緊急情況下收槳時，第一電磁閥對3、第二電磁閥 242和第三電磁閥246均處于導通狀態(tài)，換向閥244置于第一位置，蓄能器M5內(nèi)的液壓油經(jīng)過第三電磁閥246和第一電磁閥243進入液壓缸Ml的無桿腔，由于換向閥244與液壓泵247之間設置有第一單向閥251，且導通方向朝向換向閥M4，因此，液壓油不會流回油箱M8，同時，液壓缸Ml的有桿腔內(nèi)的液壓油經(jīng)過第二電磁閥242和換向閥M4的第二閥口和第四閥口流回油箱對8 ；當回轉支撐內(nèi)圈258上的撞塊撞到限位開關以后，第一電磁閥 243和第二電磁閥242均處于關閉狀態(tài)，換向閥244保持第一位置，第三電磁閥246保持導通狀態(tài)，液壓泵247啟動，液壓油經(jīng)過換向閥244和第三電磁閥246流入蓄能器M5，為蓄能器245補充液壓油，以備下次使用；當下次風機正常啟動時，換向閥244轉至第三位置，第三電磁閥246保持關閉狀態(tài)，第一電磁閥243和第二電磁閥242保持導通狀態(tài)，液壓泵247 啟動，將油箱M8中的液壓油經(jīng)連接管路，換向閥M4的第三閥口和第二閥口，第二電磁閥 242進入液壓缸Ml的有桿腔，推動液壓缸Ml的活塞桿縮回，與回轉支撐的內(nèi)圈258斷開連接，同時，液壓缸241無桿腔中的液壓油經(jīng)過管路、第一電磁閥M3、換向閥M4的第一閥口和第四閥口，流回油箱對8。待液壓缸Ml的活塞桿與回轉支撐的內(nèi)圈258斷開連接時， 電動變槳系統(tǒng)21就可以啟動了。由于蓄能器245距離液壓缸241較近，并且液壓充足，因此，在進行緊急情況下收槳時反應速度較快，能夠進一步提高收槳的速度，同時也能保證緊急收槳的安全可靠。[0054]為防止液壓泵247的泵送流量過大，對液壓收槳系統(tǒng)M造成損壞，如圖中所示，液壓收槳系統(tǒng)還包括溢流閥M9，溢流閥的兩端分別連接通第七閥口和油箱M8，從而可以在壓力過大的時候，將部分液壓油輸送回油箱對8，達到整體管路限壓的作用。另一方面，為了防止液壓缸241內(nèi)的液壓油向油箱248的流通速度過快，對液壓缸 241造成沖擊，影響其使用壽命，液壓收槳系統(tǒng)還包括第二單向閥252，第二單向閥252的兩端分別連接第四閥口和油箱M8，且其導通方向朝向油箱對8。請結合圖2和圖4參考圖5和圖6，圖5為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的第一部分結構示意圖；圖6為圖2所示的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的第二部分結構示意圖。在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)的液壓收槳系統(tǒng)的液壓缸Ml的缸筒與回轉支撐的外圈鉸接(具體地，可以通過油缸座257與輪轂的內(nèi)平面253 鉸接)，回轉支撐的內(nèi)圈258的內(nèi)部固定有圓盤259，圓盤259上鉸接有偏心塊255，偏心塊 255上開設有凹槽，凹槽的開口方向重合于液壓缸Ml的伸縮方向，缸筒上固定有第一滑塊 2541，偏心塊255上固定有第二滑塊2542，第一滑塊2541和第二滑塊2542上套裝有同一滑道 256。第一滑塊2541、第二滑塊2542和滑道256的設置，能夠保證回轉支撐的內(nèi)圈258 運動到任何一個位置需要緊急變槳的情況下，液壓缸Ml的活塞桿能夠準確地插入偏心塊 255的凹槽，與回轉支撐的內(nèi)圈258建立連接關系，驅動內(nèi)圈258旋轉，帶動葉片到達緊急收槳的目標位置，從而以簡單的結構，方便地實現(xiàn)了功能要求。另外，為解決上述技術問題，本實用新型還提供了一種風力發(fā)電機組，包括葉片和變槳距系統(tǒng)，變槳距系統(tǒng)為上述的變槳距系統(tǒng)，風力發(fā)電機組的其他結構與現(xiàn)有技術基本相同，本文不再贅述。以上對本實用新型所提供的風力發(fā)電機組及其變槳距系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種變槳距系統(tǒng)，其特征在于，包括用于正常變槳的電動變槳系統(tǒng)；用于在緊急情況下收槳的液壓收槳系統(tǒng)04)；檢測所述電動變槳系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并得到的狀態(tài)信號的檢測裝置0 ；接受所述狀態(tài)信號，并在所述電動變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，控制所述液壓收槳系統(tǒng)04)啟動的控制裝置；所述電動變槳系統(tǒng)的電動機與風力發(fā)電機組的回轉支撐的內(nèi)圈(258)連接，所述液壓收槳系統(tǒng)04)的液壓缸041)的第一端與所述內(nèi)圈(258)連接或斷開連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的變槳距系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓缸(Ml)的缸筒與所述回轉支撐的外圈鉸接，所述回轉支撐的內(nèi)圈(258)上鉸接有偏心塊055)，所述偏心塊(255) 上開設有凹槽，所述凹槽的開口方向重合于所述液壓缸041)的伸縮方向，所述缸筒上固定有第一滑塊(2541)，所述偏心塊(25 上固定有第二滑塊(2542)，所述第一滑塊QMl) 和所述第二滑塊0 上套裝有同一滑道056)。
3.根據(jù)權利要求1所述的變槳距系統(tǒng)，其特征在于，所述電動變槳系統(tǒng)包括依次連接的主電源011)、驅動器(214)和電動機015)，所述主電源011)和所述驅動器(214) 之間連接有電抗012)。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的變槳距系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓收槳系統(tǒng) (24)包括油箱(M8)、液壓泵047)、液壓缸(241)和換向閥(M4)，所述換向閥(244)設置有第一閥口、第二閥口、第三閥口和第四閥口 ；當所述換向閥(M4)的閥芯處于第一位置時，所述第一閥口與所述第三閥口導通，所述第二閥口與所述第四閥口導通；當所述換向閥(M4)的閥芯處于第二位置時，所述換向閥(M4)的第三閥口和第四閥口導通，其他各閥口均斷開；當所述換向閥(M4)的閥芯處于第三位置時，所述第一閥口與所述第四閥口導通，所述第二閥口與所述第三閥口導通；所述液壓缸041)的無桿腔與所述第一閥口連接，所述液壓缸041)的有桿腔與所述第二閥口連接，所述第三閥口通過所述液壓泵(M7)與所述油箱(M8)連接，所述第四閥口與所述油箱(M8)連接，所述液壓缸041)的第二端與所述回轉支撐的外圈連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的變槳距系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓收槳系統(tǒng)04)還包括蓄能器(對5)、第一電磁閥(M3)、第二電磁閥(M2)、第三電磁閥(246)和第一單向閥(251)， 所述第一電磁閥( 設置有第五閥口和第六閥口，所述第二電磁閥( 設置有第七閥口和第八閥口，所述第三電磁閥(M6)包括第九閥口和第十閥口，所述第一電磁閥( 和所述第二電磁閥( 均連接于所述液壓缸(Ml)和所述換向閥(M4)之間，且所述第五閥口與所述無桿腔連接，所述第六閥口與所述第一閥口連接， 所述第七閥口與所述有桿腔連接，所述第八閥口與所述第二閥口連接，所述蓄能器與所述第九閥口連通，所述第十閥口與所述第一閥口和所述第六閥口連接，所述第一單向閥(251) 的兩端分別連接所述第三閥口和所述液壓泵047)，且導通方向朝向所述換向閥044)。
6.根據(jù)權利要求5所述的變槳距系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓收槳系統(tǒng)04)還包括溢流閥049)，所述溢流閥049)的兩端分別連接通所述第四閥口和所述油箱048)。
7.根據(jù)權利要求6所述的變槳距系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓收槳系統(tǒng)04)還包括第二單向閥052)，所述第二單向閥052)的兩端分別連接所述第四閥口和所述油箱048)。
8.一種風力發(fā)電機組，包括葉片和變槳距系統(tǒng)，其特征在于，所述變槳距系統(tǒng)為權利要求1至7任一項所述的變槳距系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種變槳距系統(tǒng)，包括用于正常變槳的電動變槳系統(tǒng)；用于在緊急情況下收槳的液壓收槳系統(tǒng)；檢測電動變槳系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并得到的狀態(tài)信號的檢測裝置；接受狀態(tài)信號，并在電動變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，控制液壓收槳系統(tǒng)啟動的控制裝置；電動變槳系統(tǒng)的電動機與風力發(fā)電機組的回轉支撐的內(nèi)圈連接，液壓收槳系統(tǒng)的液壓缸的第一端與內(nèi)圈連接或斷開連接。本實用新型所提供的變槳距系統(tǒng)取消了備用電源，在電動變槳系統(tǒng)無法變槳時，利用液壓收槳系統(tǒng)實現(xiàn)在緊急情況下的收槳，保證了在緊急情況下收槳的可靠性，同時僅在緊急情況下收槳利用液壓收槳系統(tǒng)，降低了變槳控制的復雜度。本實用新型還公開了一種風力發(fā)電機組。
文檔編號F03D9/00GK202001191SQ20112002006
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權日2011年1月21日
發(fā)明者王建波, 王彥龍, 韓孟娟 申請人:三一電氣有限責任公司