[发明专利]风力发电机及风力发电机传动系统振动控制方法

说明书

本发明涉及风力发电技术领域。一种风力发电机，包括风叶、立柱和连接在立柱上端的机舱，机舱内设有发电机和传动系统，风叶通过传动系统驱动发电机，传递系统通过液压弹性支撑支撑在机舱内，机舱内设有用于检测液压弹性支撑变形位移量的位移传感器、检测液压弹性支撑的压力值的压力传感器、检测机舱的温度的温度传感器、调整液压弹性支撑压力值的辅助液压装置和控制系统。本发明提供了一种能够主动改变传动系统的支撑效果的风力发电机及风力发电机传动系统振动控制方法，解决了现有的风力发电机载荷波动、复杂风况等引起的机组弹性支撑过早损坏的问题。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机及风力发电机转轴振动控制方法。

背景技术

当前，随着风电行业的发展，大兆瓦级风电机组逐步成为市场主流机型，风力发电机是的风叶时通过传动系统驱动发电机的，现有的传动系统普遍采用液压弹性支撑进行支撑和减振，而目前通用的液压弹性支撑只是一种被动减振装置，利用液压弹性支撑预设的压力提供扭转刚度，但液压弹性支撑压力随温度波动较大，在载荷波动、复杂工况条件下，液压弹性支撑变形量过大，减振效果差，引起弹性支撑过早损坏、联轴器损坏，传动系统扭振等故障，给机组带来了严重的破坏，也给风电经营者带来了巨大的损失。

发明内容

本发明提供了一种能够主动改变传动系统的支撑效果的风力发电机及风力发电机传动系统振动控制方法，解决了现有的风力发电机载荷波动、复杂风况等引起的机组弹性支撑过早损坏的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种风力发电机，包括风叶、立柱和通过偏航制动系统连接在立柱上端的机舱，所述机舱内设有发电机和传动系统，所述风叶通过所述传动系统驱动所述发电机，所述偏航制动系统包括偏航轴承、设置在偏航轴承上的偏航制动盘和若干个同偏航制动盘进行摩擦接触而实现制动的制动器，所述传动系统通过液压弹性支撑支撑在所述机舱内，其特征在于，还包括位移传感器，用于检测液压弹性支撑变形位移量；压力传感器，用于检测所述液压弹性支撑的压力值P；温度传感器，用于检测机舱的温度T；辅助液压装置，用于调整液压弹性支撑压力值P，输送端口同液压弹性支撑的内部连通；控制系统，当液压弹性支撑变形位移量大于或等于设定值时、使辅助液压装置输出压力P2，其中，P_T＝k×(25-T)，k为压力随温度变化系数，25为常温摄氏度，P1为液压弹性支撑当前压力，Δx为液压弹性支撑变形量，Δx₀为液压弹性支撑设计的合理的变形量。

作为优选，所述制动器包括液压制动机构和弹簧制动机构，所述液压制动机构包括液压缸、一端通过第一密封圈密封连接在液压缸内的活塞、连接在活塞另一端上的第一摩擦片和检测活塞与液压缸之间的泄漏的在线漏油检测机构，所述弹簧制动机构包括第二摩擦片和驱动第二摩擦片抵接到所述偏航制动盘的轴向一侧上的制动弹簧，所述第二摩擦片位于所述偏航制动盘的轴向另一侧。非偏航状态时，液压制动机构的第一摩擦片也同制动盘抵接在一起产生摩擦力、从而协同弹簧制动机构的第二摩擦片同制动盘抵接在一起产生的摩擦力一起进行共同制动。进行偏航时，则液压制动机构泄压而使得第二摩擦片同转动盘脱开、即仅通过弹簧制动机构提供偏航所需要的制动力。当液压制动机构产生泄漏时，在线漏油检测机构检测到并产生反馈，发出告警信号，提示需要采取相应的预防措施，防止密封完全失效，发生故障停机，从而提高发电效率，减少维护工作量。由于在偏航状态时液压制动机构不进行工作，从而起到缩短液压制动机构的使用时间起到延长使用寿命的作用。

作为优选，所述弹簧制动机构还包括安装座、顶板、压板和调节螺栓，所述安装座设有安装孔，所述第二摩擦片、底板、弹簧和压板依次设置在所述安装孔内，所述调节螺栓螺纹连接在所述安装座上且同所述压板抵接在一起。能够对弹簧制动机构所产生的制动力进行调整。

作为优选，所述在线漏油检测机构包括设置在所述液压缸壁上的沿液压缸周向延伸的环形油槽、同所述环形油槽连通的油罐和检测到油罐内有油时产生报警的检测机构，所述第一密封圈位于所述环形油槽远离所述第一摩擦片的一侧。提供了在线漏油检测机构的一种具体结构。