[发明专利]风力发电机组的电动变桨系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动变桨系统，更具体地讲，涉及一种通过多个电机共同驱动一个桨叶的电动变桨系统。

背景技术

变桨系统是变桨变速型风力发电机组的核心子系统之一，它不仅是风力发电机组功率调节的主要手段，同时也是变桨变速型风力发电机组安全停机的唯一手段，这无疑将对变桨系统的可靠性提出极高的要求。

目前，变桨系统主要有电动变桨、液压变桨两种形式。在电动变桨系统中，通过驱动单元驱动电机来驱动桨叶，从而实现桨距角的调节。

图1示出现有技术的电动变桨系统的框图。参照图1，现有技术的电动变桨系统10包括供电单元11、电机驱动单元12、控制单元13和电机M。

供电单元11用于将交流电转换为直流电并将转换的直流电提供给电机驱动单元12和控制单元13。例如，供电单元11接收400V的交流电并将其转换为60V的直流电。此外，供电单元11还可包括作为备用电源的储能单元11a，该储能单元11a用于储存电能。储能单元11a优选为超级电容。

电机驱动单元12在控制单元13的控制下驱动电机M。电机驱动单元12从控制单元13接收用于控制电机M的控制信息，并将驱动信息反馈给控制单元13。电机驱动单元12还可包括用于将从供电单元11接收的直流电(例如，DC 60V)转换为适合于驱动电机M的交流电(例如，AC 29V)的逆变器(未示出)。

电机M拖动桨叶完成变桨动作。

控制单元13实现电动变桨系统10的逻辑运算和控制。控制单元13还可包括用于将从供电单元11接收的直流电(例如，DC 60V)转换为DC 24V的变压器(未示出)。

电机驱动单元10还包括测量反馈单元(未示出)。该测量反馈单元连接到电机M并测量与电机驱动单元12的驱动结果有关的信息并将该信息反馈给控制单元13。

此外，控制单元13还可通过总线与上一级控制系统以及其它桨叶的电动变桨系统进行数据交换。

然而，随着现有的风力发电机组逐步走向大型化，风力机的桨叶也越来越长，导致电动变桨系统的驱动负载也越来越重，从而对电动变桨系统驱动的功率的要求也越来越大。然而，驱动功率的增加又导致电动变桨系统的各个组成部件的尺寸和重量变大。

但是由于变桨系统是安装在风力发电机组的轮毂内部并且轮毂内部空间往往又较为狭小，这导致变桨系统的各部分部件的尺寸以及重量会有较多的要求和限制。

另外，各个组成部件的尺寸和重量的增加会导致维护人员在维护时难以搬运这些部件，从而对设备的维护带来极大的困难。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了通过多个电机驱动一个桨叶的电动变桨系统。

根据本发明的一种用于风力发电机组的电动变桨系统，包括：用于共同驱动所述电动变桨系统的桨叶的多个电机；用于驱动所述多个电机的电机驱动模块。

另外，所述多个电机为同步电机并且所述电机驱动模块包括供电单元、电机驱动单元和控制单元，其中，供电单元将交流电变换为直流电后提供给电机驱动单元和控制单元，电机驱动单元在控制单元的控制下同时驱动所述多个电机。

另外，所述电动变桨系统还包括：连接到控制单元的用于测量并反馈与电机驱动单元的驱动结果有关的信息的测量反馈单元。

另外，控制单元基于测量反馈单元反馈的信息确定控制信息。

另外，所述多个电机为异步电机，所述电机驱动模块包括多个子驱动模块，其中，所述多个子驱动模块中的每个子驱动模块驱动所述多个电机中的与该子驱动模块对应的电机。

另外，每个子驱动模块包括供电单元、电机驱动单元和控制单元，其中，供电单元将交流电变换为直流电后提供给电机驱动单元和控制单元，控制单元根据控制信息控制电机驱动单元驱动电机。

另外，每个控制单元连接到所述电动变桨系统的总线。

另外，所述电动变桨系统还包括：连接到控制单元的用于测量并反馈与电机驱动单元的驱动结果有关的信息的测量反馈单元。

另外，每个控制单元将对应的控制信息通过总线发送给其它控制单元。

另外，每个控制单元基于对应的控制信息和其它控制单元提供的控制信息确定其控制信息是否正确，当确定对应的控制信息不正确时，控制对应的电机驱动单元来停止电机的驱动。

根据本发明的通过多个电机驱动一个桨叶的电动变桨系统，在电动变桨系统的各个组成部件的尺寸和重量改变不大的前提下，能够提供更大的驱动功率。