基于正压变桨的风力发电机及控制方法与流程

本发明涉及基于正压变桨的风力发电机及控制方法。

背景技术：

1、风力发电机变桨其采用调节桨叶的角度以便去适应风速的变化，从而实现有效利用风能，还可以实现稳定运行。变桨系统一般采用液压系统变桨，从而实现稳定可靠的运行，可以调整叶片的变桨角度调整。

2、当油箱在机舱部时，通过油滑环进行给油时，存在问题有：1.管路长，压损较大；2.油路存在气泡排出效果不佳；3.为此导致液压滑环结构复杂，內泄大，成本高，易卡滞等。

3、如何解决上述技术问题成为急需解决的技术问题。

4、另外，偏航系统用于风力发电机的对风，当风向发生变化时候，偏航系统驱动轮毂进行风向对准，从而实现了轮毂对正风向。

5、常规偏航系统的工作原理如下：如果需要根据风向调整时，通过一套齿轮齿圈啮合使得轮毂摆动，例如申请号202110959660.2的一种风电偏航系统及偏航系统摩擦片的更换方法，但是其对齿啮合存在啃齿、折齿等问题，噪音大，需要定期保养等诸多问题，在启动时候，通过摩擦力驱动，导致齿面磨损严重。也有采用双油缸驱动，但是，受制于油缸的行程限制，无法实现360°旋转，也存在卡点等诸多问题，而且存在启动时候，需要消耗大量无用功，没有提出如何实现减少无用功，提高有用功利用率，没有提出如何减少轮毂(机舱)偏航摆动的惯性力，更没有提出与发现如何解决克服偏航时，克服或减少风力产生的扭力、弯矩及偏斜而造成的旋转偏斜磨损，这些技术问题的提出是本申请人创造性发现的。

6、另外，如何实现实现低功耗，减少无用功，提高有用功，减少保养频率，实现圆周运动等成为急需解决的技术问题。

7、综上，如何改进上述问题，形成一种优化后的风力发电机成为急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种基于正压变桨的风力发电机及控制方法。

2、为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

3、为了改进现有技术存在的问题，减少空气产生，一种基于正压变桨的风力发电机，包括塔筒部；在塔筒部上设置有主架体部；

4、在主架体部上依次设置有机舱部、主轴部及轮毂部；

5、在风力发电机的机舱部中设置有油箱；

6、在主轴部中设置有与油箱管路连接的油滑环；

7、在轮毂部中设置有与油滑环管路连接的液控模块；

8、油箱具有连接油滑环的回油管路与进油管路；

9、油箱采用正压油箱部和/或油箱通过循环电机泵组连接油滑环。

10、为了减少气蚀，一种基于增压给油的变桨系统，包括在风力发电机的机舱部中设置的增压部分，通过增压避免空气外溢，并随着油液的变化而减少气体外溢。

11、为了实现轮毂旋转而不会产生胶管缠绕,在风力发电机的主轴部中设置有与增压部分管路连接的油滑环；

12、在风力发电机的轮毂部中设置有与油滑环管路连接的液控模块；

13、增压部分包括连接油滑环的油箱；

14、油箱具有连接油滑环的回油管路与进油管路；

15、油箱采用正压油箱部和/或油箱通过循环电机泵组i连接油滑环。

16、作为上述技术方案的进一步改进：

17、为了实现给执行系统补充油液，液控模块包括与油滑环连接的主电机泵组；

18、主电机泵组的出口分别连接有变桨阀组部及蓄能器部；变桨阀组部连接有变桨控制阀；

19、变桨控制阀一出口通过保压阀连接有变桨执行部的无杆腔；

20、变桨控制阀另一出口连接有变桨执行部的有杆腔；

21、蓄能器部连接变桨阀组部，变桨阀组部连接在轮毂部中设置的叶片。

22、为了提供一种合理的正压油箱，正压油箱部包括设置在机舱部中的固定架；在固定架上设置有油箱箱体；

23、在固定架顶部设置有正压液压缸；

24、在正压液压缸下方活动有活塞部；

25、活塞部与油箱箱体内侧壁密封接触，形成正压内腔，用于存储液压油。

26、为了减少气泡混入油箱，在回油管路上依次设置有单向阀b、负压部、单向阀a及中间油泵。

27、在固定架底部设置有外绕油箱箱体的外环部；

28、在正压液压缸或固定架设置有位于外环部上方的上盖部，上盖部小于外环部。

29、在活塞部下方设置有位于油箱箱体内腔中的前连接架；

30、在前连接架下方设置有隔离盘。

31、为了实现对杂物的沉淀分离，隔离盘包括与前连接架连接的外框架；

32、外框架内腔为圆型；

33、在外框架内中心处设置有铰接轴，在铰接轴上铰接有浮力镂空扇叶；

34、在外框架上设置有限位块。

35、在浮力镂空扇叶上表面设置有侧向槽部；

36、侧向槽部朝向与铰接轴方向垂直。

37、为了改善现有风力发电机，本发明提供一种设备，设备包括依次连接的机舱部、主轴部及轮毂部；在设备上搭载有上述的系统。

38、本发明的优点：1.油滑环低压，泄露概率小；2.采用正压油箱，轮毂内液压泵可以吸油畅通，不存在吸油不畅的问题。3.冷却器可以使用风冷或者水冷，解决轮毂内温度高的问题。4.便于在机舱内加油维护；5.变桨阀组有蓄能器，蓄能器可以配合比例阀实现高速变桨。也可以提供紧急顺桨的动力。本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

技术特征：

1.一种基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：包括塔筒部(2)；在塔筒部(2)上设置有主架体部(1)；

2.根据权利要求1所述的基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：液控模块包括与油滑环(106)管路连接的主电机泵组(107)；

3.根据权利要求1或2所述的基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：正压油箱部(104)包括设置在机舱部(101)中的固定架(113)；在固定架(113)上设置有油箱箱体(120)；

4.根据权利要求3所述的基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：在正压液压缸(123)下方活动有活塞部(124)；

5.根据权利要求4所述的基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：在回油管路(119)上依次设置有单向阀b(114)、负压部(115)、单向阀a(116)及中间油泵(117)。

6.根据权利要求4所述的基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：在固定架(113)底部设置有外绕油箱箱体(120)的外环部(121)；

7.根据权利要求6所述的基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：在活塞部(124)下方设置有位于油箱箱体(120)内腔中的前连接架(125)；

8.根据权利要求7所述的基于正压变桨的风力发电机，其特征在于：隔离盘(126)包括与前连接架(125)连接的外框架；

9.一种控制方法，其特征在于：借助于权利要求1所述的风力发电机；当风向和/或风力发生变化后，执行变桨调整步骤；

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：当风向发生变化大于设定角度后，在变桨调整步骤之前执行有偏航步骤。

技术总结本发明涉及基于正压变桨的风力发电机及控制方法，其包括塔筒部；在塔筒部上设置有主架体部；在主架体部上依次设置有机舱部、主轴部及轮毂部；在风力发电机的机舱部中设置有油箱；在主轴部中设置有与油箱管路连接的油滑环；在轮毂部中设置有与油滑环管路连接的液控模块。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。技术研发人员：杨振华,吴兆玉,于纪会,任宇新,邱纪锋,鲁鸿超,谢松胜,赵玉鹏受保护的技术使用者：青岛盘古智能制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13