双驱变桨系统以及风力发电机组的制作方法

本公开总体说来涉及风电领域，更具体地讲，涉及一种双驱变桨系统以及风力发电机组。

背景技术：

1、随着风力发电机组(可简称为风机、风电机组或机组)逐渐向大型化、大容量的方向发展，风力发电机组的功率等级不断提高，造成叶根载荷也随之上升，这对变桨系统的驱动能力和安全性能提出了更高的要求。

2、采用三通道安全检测的双驱动器、双电机架构的双驱变桨安全系统在保证变桨系统输出能力和控制风力发电机组成本的同时，极大提高了双驱变桨系统的安全性，对电控驱动变桨系统的研究具有重要意义。

3、为应对不断提高的功率和安全需求，目前主要采用的双电机驱动叶片以实现大载荷叶片调桨的电控双驱变桨方案可参照图1，图1示出了现有的双驱变桨系统的框图，双电机驱动的双驱变桨系统是在传统单电机驱动变桨系统基础上发展而来的一种新型变桨系统。每支叶片由两个变桨电机(第一变桨电机和第二变桨电机)分别通过两个减速器(即，第一减速器和第二减速器)连接到变桨轴承，这两个变桨电机分别由第一变桨驱动器和第二变桨驱动器控制，共同驱动叶片转动以应对不断增加的叶根载荷。整个系统包含六个驱动器、六个变桨电机、六个减速器，以及三组独立的备用电源(每组包含第一变桨驱动器和第二变桨驱动器)、限位开关和接近开关等其他附件。

4、以上双驱变桨系统可以减小对变桨轴承的冲击，提高变桨系统扭矩输出能力。然而，在双驱变桨系统的零部件增加的同时，系统复杂性也随之增加，导致安全性能降低。此外，双电机、双减速器占用了腹板的两个连接孔，其中一个出现问题时，就可能造成整个腹板的更换，冗余性不足。

5、此外，面对当前日益严峻的价格竞争，保证变桨系统输出能力的同时，控制成本也是风力发电机组设计研发时一个不可忽视的因素，而双驱、双电机的设计以及后期维护必然会造成机组设计成本的增加。

技术实现思路

1、本公开的示例性实施例的目的之一在于解决上述技术问题中的至少一者。

2、本公开的示例性实施例的目的之一在于提供一种能够改善系统安全性的双驱变桨系统。

3、根据本公开的第一方面，提供一种风力发电机组的双驱变桨系统，该双驱变桨系统包括：变桨电机，用于控制风力发电机组的叶片进行变桨；第一变桨驱动器，与变桨电机电连接并且第一变桨驱动器的第一输入端连接到外部安全链；第二变桨驱动器，与变桨电机电连接并且第二变桨驱动器的第一输入端连接到外部安全链；第一继电器，第一继电器的输入端连接到外部安全链，第一继电器的输出端连接到第一变桨驱动器的第二输入端和第二变桨驱动器的第二输入端，变桨控制器，与外部安全链电连接，并且连接到第一继电器的控制端。

4、根据本公开的实施例，变桨控制器、第一变桨驱动器和第二变桨驱动器中的每者可设置有安全反馈点，安全反馈点串联连接并且形成双驱变桨系统的内部安全链。

5、变桨控制器可接收第一继电器的反馈信号。

6、根据本公开的实施例，变桨控制器可通信连接到第一变桨驱动器和第二变桨驱动器。

7、根据本公开的实施例，变桨控制器通过can总线通信可连接到第一变桨驱动器和第二变桨驱动器，并且第一变桨驱动器和第二变桨驱动器通过串行通信彼此连接。

8、根据本公开的实施例，变桨电机可包括双定子变桨电机。

9、根据本公开的实施例，第一变桨驱动器的逆变器输出端和第二变桨驱动器的逆变器输出端可分别连接到双定子变桨电机的第一定子和第二定子；第一变桨驱动器的编码器端口和第二变桨驱动器的编码器端口中的一者连接到双定子变桨电机的旋转变压器，或者第一变桨驱动器的编码器端口和第二变桨驱动器的编码器端口分别连接到双定子变桨电机的第一旋转变压器和第二旋转变压器；第一变桨驱动器的抱闸输出端和第二变桨驱动器的抱闸输出端可分别连接到双定子变桨电机的第一制动器和第二制动器。

10、根据本公开的实施例，双驱变桨系统还可包括第一减速器，变桨电机连接到第一减速器，第一减速器用于连接到风力发电机组的叶片的腹板。

11、根据本公开的实施例，第一变桨驱动器和第二变桨驱动器可电连接到同一备用电源。

12、根据本公开的第二方面，提供一种风力发电机组，该风力发电机组包括上述双驱变桨系统。

13、根据本公开的实施例的双驱变桨系统利用安全继电器进行多通道冗余设计，改善双驱变桨系统的安全性。

14、根据本公开的实施例的双驱变桨系统使用的变桨电机的数量减少，使得腹板连接轴孔有所剩余，提升了系统的冗余性。

技术特征：

1.一种风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，所述变桨控制器、所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器中的每者设置有安全反馈点，所述安全反馈点串联连接并且形成所述双驱变桨系统的内部安全链。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，所述变桨控制器接收所述第一继电器的反馈信号。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，所述变桨控制器通信连接到所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，所述变桨控制器通过can总线通信连接到所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器，并且所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器通过串行通信彼此连接。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，所述变桨电机包括双定子变桨电机。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，

8.根据权利要求1至7中任一项所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，所述双驱变桨系统还包括第一减速器，所述变桨电机连接到所述第一减速器，所述第一减速器用于连接到所述风力发电机组的叶片的腹板。

9.根据权利要求1所述的风力发电机组的双驱变桨系统，其特征在于，所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器电连接到同一备用电源。

10.一种风力发电机组，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的双驱变桨系统。

技术总结本公开提供一种双驱变桨系统以及风力发电机组。双驱变桨系统包括：变桨电机，用于控制风力发电机组的叶片进行变桨；第一变桨驱动器，与变桨电机电连接并且第一变桨驱动器的第一输入端连接到外部安全链；第二变桨驱动器，与变桨电机电连接并且第二变桨驱动器的第一输入端连接到外部安全链；第一继电器，第一继电器的输入端连接到外部安全链，第一继电器的输出端连接到第一变桨驱动器的第二输入端和第二变桨驱动器的第二输入端，变桨控制器，与外部安全链电连接，并且连接到第一继电器的控制端。根据本公开的实施例的双驱变桨系统能够改善系统安全性。技术研发人员：赵永超,吴先友受保护的技术使用者：金风科技股份有限公司技术研发日：20231212技术公布日：2024/9/19