[发明专利]叶片锁定装置、风力发电机组及变桨电机的控制方法

说明书

本发明提供一种叶片锁定装置、风力发电机组及变桨电机的控制方法，叶片锁定装置包括：限位件，限位件固定风力发电机组的变桨轴承的外圈和内圈中的与叶片连接的一者上；限位锁，限位锁固定在风力发电机组的轮毂上，其中，限位锁能够通过限位件随外圈和内圈中的所述一者的旋转而在锁定叶片的第一位置和释放叶片的第二位置之间运动。根据本发明的风力发电机组的叶片锁定装置以及风力发电机组，可确保风力发电机组的安全性，增强风力发电机组对环境的适应性。

技术领域

本发明涉及一种风力发电机组的叶片锁定装置、风力发电机组及风力发电机组的变桨电机的控制方法。

背景技术

在风力发电机组运行时，会遇到不同的环境气候，例如，应用在沿海地区的风力发电机组会经常遭受台风等恶劣工况。在这种情况下，台风的风载是瞬时的、巨大的且不可控的，存在超过风力发电机组设计极限的可能性。例如，巨大的风载会冲击风机，拉断齿形带，此时，叶片在气动载荷和惯性的作用下，将绕风机轴线360°自由旋转，出现失控现象。在风力发电机组正常运行状态下，叶片的正常变桨角度一般为0°～90°，而失控的叶片无限位，在90°的极限位置也无法停止。当叶片旋转180°时，叶片可能会出现扫塔动作，从而导致叶片折断，造成风力发电机组受损，甚至倒塔。为了避免叶片失控现象，需要设计叶片限位装置，吸收台风的风载并起到限位作用，保护风力发电机组的安全。

发明内容

针对风力发电机组在台风等恶劣环境下叶片无限位而失控的问题，本发明提供一种风力发电机组的叶片锁定装置以及风力发电机组，可确保风力发电机组的安全性，增强风力发电机组对环境的适应性。

根据本发明的一方面，提供一种风力发电机组的叶片锁定装置，叶片锁定装置包括：限位件，限位件固定风力发电机组的变桨轴承的外圈和内圈中的与叶片连接的一者上；限位锁，限位锁固定在风力发电机组的轮毂上，其中，限位锁能够通过限位件随外圈和内圈中的所述一者的旋转而在锁定叶片的第一位置和释放叶片的第二位置之间运动。

优选地，限位件可包括凹槽，当限位锁位于凹槽中时，叶片被锁定。

优选地，凹槽可包括第一凹入部和第二凹入部，第一凹入部对限位锁的阻力与第二凹入部对限位锁的阻力不同。

优选地，第一凹入部的曲率半径可小于第二凹入部的曲率半径。

优选地，第一凹入部的表面摩擦系数可大于第二凹入部的表面摩擦系数。

优选地，限位锁的与第一凹入部接触的表面的表面摩擦系数可大于与第二凹入部接触的表面的表面摩擦系数。

优选地，凹槽可设置在限位件的在变桨轴承的周向上的第一端部和/或第二端部处。

优选地，限位件可包括沿着变桨轴承的周向延伸的弧形部，凹槽形成在弧形部上。

优选地，限位锁可包括固定部、弹性支撑件和锁定部，固定部固定在轮毂上，弹性支撑件的一端固定在固定部上，另一端连接到锁定部。

优选地，固定部可包括引导部，引导部引导锁定部在第一位置和第二位置之间运动。

根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组，风力发电机组包括如上所述的叶片锁定装置。

根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组的变桨电机的控制方法，风力发电机组包括如上所述的叶片锁定装置，控制方法包括：驱动变桨电机，使外圈和内圈中的所述一者旋转，以使限位锁插入到凹槽内；使变桨电机提供制动力，以锁定叶片；当环境风载小于预定风载时，驱动变桨电机，使外圈和内圈中的所述一者旋转，以使限位锁从凹槽中退出。

优选地，使变桨电机提供制动力，以锁定叶片的步骤包括：使变桨电机对外圈和内圈中的所述一者的外周的制动力矩与限位锁和凹槽之间的摩擦力矩之和大于环境风载的扭矩。