[发明专利]基于电动有效阻尼的独立变桨系统及变桨方法

权利要求书

1.一种基于电动有效阻尼的独立变桨系统，其特征在于：所述每个叶片均具有独立的变桨装置，所述变桨装置包括变桨控制器、变桨驱动器、电动阻尼器及变桨电机，所述变桨驱动器分别连接变桨电机和电动阻尼器，变桨控制器连接变桨驱动器，三个变桨控制器分别连接风机主控控制器；通过风机主控控制器分别控制三个变桨控制器。

2.如权利要求1所述基于电动有效阻尼的独立变桨系统的变桨方法，其特征在于：所述风机每一桨叶根据其在风机的水平轴垂直平面内旋转时所处的不同位置，通过变桨控制器计算和控制每个桨叶各自的桨距角，独立地变化桨距角；通过电动阻尼器检测每个桨叶变桨驱动器的电流，确定三个桨叶所处的空间位置，同时变桨驱动器带动变桨电机分别动态调节三个叶片的变桨角度，对变桨角度进行独立修正。

3.如权利要求2所述基于电动有效阻尼的独立变桨系统的变桨方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）风机主控控制器下发给三个变桨控制器的桨叶角度控制命令，即桨叶角度设定值；

（2）变桨控制器接收风机主控控制器下发的统一变桨的桨叶角度设定值；

（3）变桨控制器读取变桨驱动器当前的电压信号和电动阻尼器检测到的变桨电机电流信号，得到三个桨叶所处空间方位位置；

（4）变桨控制器根据三个桨叶所处空间方位位置，计算三个桨叶目标独立变桨角度设定值；

（5）三个变桨控制器将上述目标独立变桨角度设定值命令转换为电压控制信号分别下发给变桨驱动器和电动阻尼器；

（6）变桨驱动器和电动阻尼器收到来自变桨控制器的电压控制信号命令后，通过输出电流和频率信号控制变桨电机，使其带动桨叶运行到目标角度值；

（7）变桨电机执行成功后会跳转到第（2）步骤；如果执行不成功或则退出程序。

4.如权利要求3所述基于电动有效阻尼的独立变桨方法，其特征在于：所述第（4）步中计算三个桨叶的目标独立变桨角度设定值，其计算方法包括如下步骤：

（1）变桨控制器获取到三个桨叶所处空间方位位置θ_Bi；

（2）根据桨叶位置方位角θ_Bi计算独立变桨加权值K_i：

Ki=3×[1+3R4HOsin(θBi+(i-1)×2π43)]2nΣi=13[1+3R4HOsin(θBi+(i-1)×2π43)]2n]]>

式中：

K_i是每个桨叶独立变桨加权值；

R为桨叶长度；

θ_Bi为桨叶i的方位角；

n为剪切指数，它取决于大气稳定度和地面粗糙度；

i为桨叶编号，具体值为1，2，3；

（3）变桨控制器接收风机主控控制器下发的统一变桨的桨叶角度设定值为β；

（4）计算每个桨叶独立变桨角度变化值Δβ_i，Δβ_i=K_i×β；

Δβ_i为每个桨叶独立变桨角度变化值；

β为统一变桨角度设定值；

i为桨叶编号，具体值为1，2，3；

（5）计算三个桨叶的目标独立变桨角度设定值为Δβ_i+β。