一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法与流程
1.本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法。
背景技术：
2.偏航系统是水平轴式风力发电机组的必不可少的组成系统之一，主要包括主机架、偏航轴承、偏航驱动、偏航电机、液压制动器、刹车盘、偏航控制等模块，通过安装在主机架上的偏航驱动装置驱动偏航轴承外齿圈，以实现机组机舱转动。
3.在大风条件下，若风载大于液压制动器提供的制动力时，仅依靠液压制动器提供的制动力矩不足以维持机舱位置的稳定，而由于偏航轴承大齿与偏航驱动小齿之间存在齿隙，机舱将会产生微量滑移，造成机舱的振动及大小齿之间的冲击，影响大小齿的使用寿命，甚至会引起机舱振动超限，造成停机，影响机组的正常运行。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，以解决偏航轴承大齿与偏航驱动小齿之间存在齿隙导致机舱产生滑移问题。为了实现上述目的，本发明通过如下的技术方案来解决：
5.本发明提供了一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，包括：
6.将多台偏航电机分为两组，相应偏航电机的电磁抱闸也分为两组，消除机舱滑移动作时，其中一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航方向动作，另外一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航反方向动作，从而达到偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间的互锁。
7.作为进一步的技术方案，其中一组偏航电机先执行动作，另一组偏航电机待其完成后再执行动作，相应偏航电机动作时，不动作偏航电机的电磁抱闸处于关闭状态。
8.作为进一步的技术方案，沿着上次偏航方向动作的一组偏航电机首先动作。
9.作为进一步的技术方案，沿着上次偏航方向动作的一组偏航电机动作时间短于或等于另外一组偏航电机的动作时间。
10.作为进一步的技术方案，应用所述控制方法的偏航系统中，偏航电机数目不少于四个，两组偏航电机的数量之差不超过1。
11.作为进一步的技术方案，应用所述控制方法的偏航系统中，各组偏航电机数量相同。
12.作为进一步的技术方案，消除机舱滑移过程中，液压制动器保持全压运行，使刹车盘保持制动状态。
13.作为进一步的技术方案，各组偏航电机均连续布置。
14.作为进一步的技术方案，一组中的偏航电机与另一组中的偏航电机间隔设置。
15.作为进一步的技术方案，消除机舱滑移动作是在整个偏航动作完成后进行。
16.上述本发明的有益效果如下：
17.(1)本发明通过一组沿上次偏航方向动作，另一组沿上次偏航反方向动作，使得偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间达到互锁状态，保证了机舱位置的稳定，可以解决大风条件下机舱滑移，减少机舱振动和异常冲击。
18.(2)本发明通过采用软启动器控制相应的偏航电机动作，能够减少偏航轴承大齿与偏航驱动小齿的冲击力，避免在在消除机舱滑移过程中引入新的冲击、振动以及其他不稳定的因素，为实现良好互锁奠定基础。
19.(3)本发明在消除机舱滑移过程中，一组偏航电机动作时，另一组偏航电机不动作，不动作的偏航电机的电磁抱闸处于关闭状态，可以提供电磁抱闸制动力矩，保证机舱在随机阵风的条件下机舱位置的稳定；另外一组偏航电机动作时，另一组偏航电机不动作，两组电机数量等同，即两组偏航电机的驱动能力等同，在消除机舱滑移过程中，保证机舱不会因偏航电机动作而出现反拖现象。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。还应当理解，这些附图是为了简化和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。现在将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释本发明，其中：
21.图1示出了本发明实施例中消除机舱滑移逻辑控制原理图；
22.图2示出了本发明实施例中偏航电机第一种分组示意图；
23.图3示出了本发明实施例中偏航电机第二种分组示意图。
24.图中：1、1#偏航电机；2、2#偏航电机；3、3#偏航电机；4、4#偏航电机；5、5#偏航电机；6、6#偏航电机；7、主机架；8、偏航轴承大齿；9、刹车盘；10、液压制动器。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明典型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.如图1所示，本实施例提供了一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，包括以下步骤：
27.将多台偏航电机分为两组，相应偏航电机的电磁抱闸也分为两组，消除机舱滑移动作时，其中一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航方向动作，另外一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航反方向动作，从而达到偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间的互锁。
28.本实施例通过一组沿上次偏航方向动作，另一组沿上次偏航反方向动作，使得偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间达到互锁状态，保证了机舱位置的稳定，可以解决大风条件下机舱滑移，减少机舱振动和异常冲击。
29.通过采用软启动器控制相应的偏航电机动作，能够减少偏航轴承大齿与偏航驱动小齿的冲击力，避免在在消除机舱滑移过程中引入新的冲击、振动以及其他不稳定的因素，为实现良好互锁奠定基础。
30.为了保持偏航轴承大齿与偏航驱动小齿良好的互锁状态，防止其中一组偏航电机薄弱不能形成互锁，应用所述控制方法的偏航系统中，偏航电机数目应不少于四个，且两组偏航电机的数量之差不超过1，即各组偏航电机的数量应等于或者大于两个。
31.若两组偏航电机数量不等，其中数量较少一组偏航电机中各偏航电机需要产生较大的转矩，同时不容易保持良好的平衡状态，因此，应用所述控制方法的偏航系统中，各组偏航电机数量相同。
32.在本实施例中，偏航电机一共设置六个，每组三个偏航电机，编号为1#偏航电机1、3#偏航电机3、5#偏航电机5作为一组，编号2#偏航电机2、4#偏航电机4、6#偏航电机6作为一组，同时，相应的偏航电机电磁抱闸也分为两组。
33.在本实施例中，一组中的偏航电机与另一组中的偏航电机间隔设置，如图2所示；另外，图2中还示出了主机架7偏航轴承大齿8、刹车盘9、液压制动器10等结构。进行消除机舱滑移的动作时，1#偏航电机1、3#偏航电机3、5#偏航电机5沿着上次偏航方向动作，2#偏航电机2、4#偏航电机4、6#偏航电机6沿着上次偏航反方向动作。
34.本实施例中，消除机舱滑移动作是在整个偏航动作完成后进行。
35.同时，为了保证在消除机舱滑移过程中，偏航轴承大齿处于相对稳定的状态，液压制动器保持全压运行，使刹车盘保持制动状态，即保持偏航轴承大齿的制动状态，可以理解的是，这种制动状态并不能抵抗大风的冲击，本技术要解决的问题也包括目前的制动方式无法抵抗大风的冲击，在大风的冲击下机舱会发生滑移。
36.为了在互锁前提供一个相对稳定的状态，液压制动器保持全压运行，使刹车盘保持制动状态。
37.在消除机舱滑移过程中，其中一组偏航电机先执行动作，另一组偏航电机待其完成后再执行动作，相应偏航电机动作时，不动作偏航电机的电磁抱闸处于关闭状态。即，1#偏航电机1、3#偏航电机3、5#偏航电机5动作过程中，2#偏航电机2、4#偏航电机4、6#偏航电机6不动；或者，2#偏航电机2、4#偏航电机4、6#偏航电机6动作过程中，1#偏航电机1、3#偏航电机3、5#偏航电机5不动。
38.在消除机舱滑移过程中，一组偏航电机动作时，另一组偏航电机不动作，不动作的偏航电机的电磁抱闸处于关闭状态，可以提供电磁抱闸制动力矩，保证机舱在随机阵风的条件下机舱位置的稳定；另外一组偏航电机动作时，另一组偏航电机不动作，两组电机数量等同，即两组偏航电机的驱动能力等同，在消除机舱滑移过程中，保证机舱不会因偏航电机动作而出现反拖现象。
39.沿着上次偏航方向动作的一组偏航电机首先动作。即1#偏航电机1、3#偏航电机3、5#偏航电机5先动作，待其动作完成后，2#偏航电机2、4#偏航电机4、6#偏航电机6再动作。
40.在消除机舱滑移的过程中，将机组偏航电机及电磁抱闸分为两组分别控制，该控制方式的软件控制程序及各个部件的动作逻辑相对比较复杂，为保障该控制方式的控制逻辑能够正常执行，机组偏航运行时，软件控制程序需记录上次偏航动作的数据，否则会导致下一次偏航动作逻辑混乱。先进行沿上次偏航动作的目的主要是便于软件程序控制逻辑的执行及避免影响下一次偏航动作的执行。
41.由于，沿着上次偏航方向的一组偏航电机所对应的偏航驱动小齿与偏航轴承大齿较小，沿着上次偏航反方向的一组偏航电机所对应的偏航驱动小齿与偏航轴承大齿较大，
为了提高消除机舱滑移效率，沿着上次偏航方向动作的一组偏航电机动作时间短于或等于另外一组偏航电机的动作时间。
42.如图1所示，具体的控制逻辑如下：
43.1)上一次偏航动作完成。
44.2)1#偏航电机、3#偏航电机、5#偏航电机逆时针动作
45.首先，常规偏航制动动作完成后，液压制动器与刹车盘配合保持制动状态，沿着上次偏航动作方向逆时针动作，启动该偏航方向的偏航主接触器；
46.其次，1#偏航电机、3#偏航电机、5#偏航电机的电磁抱闸打开，同时，断开2#偏航电机、4#偏航电机、6#偏航电机的供电接触器(注意：2#偏航电机、4#偏航电机、6#偏航电机电磁抱闸保持投入状态)；经过0.2s延时后，给软启动器使能信号，启动软启动器；
47.软启动器运行1s后，断开软启动器使能信号；经过0.1s延时后，断开运行方向的主接触器；1#偏航电机、3#偏航电机、5#偏航电机的供电接触器断开，同时，1#偏航电机、3#偏航电机、5#偏航电机电磁抱闸投入。
48.3)2#偏航电机、4#偏航电机、6#偏航电机顺时针动作
49.首先，在1#偏航电机、3#偏航电机、5#偏航电机电磁抱闸投入后，经过0.5s的延时，启动反方向的偏航主接触器；
50.其次，2#偏航电机、4#偏航电机、6#偏航电机的电磁抱闸打开，同时，断开1#偏航电机、3#偏航电机、5#偏航电机的供电接触器(注意：1#偏航电机、3#偏航电机、5#偏航电机电磁抱闸保持投入状态)；经过0.2s延时后，给软启动器使能信号，启动软启动器；
51.软启动器运行1s后，断开软启动器使能信号；经过0.1秒延时后，断开运行方向的主接触器；2#偏航电机、4#偏航电机、6#偏航电机的接触器断开，同时，2#偏航电机、4#偏航电机、6#偏航电机电磁抱闸投入。
52.4)至此，消除机舱滑移动作结束。
53.在另一种实施例中，偏航驱动的分组不同，各组偏航电机均连续布置，如图3所示。1#偏航电机1、2#偏航电机2、3#偏航电机3连续编号为一组，同时，4#偏航电机4、5#偏航电机5、6#偏航电机6也是连续编号为一组，但同样满足消除机舱滑移的逻辑控制方法，消除机舱滑移时，1#偏航电机1、2#偏航电机2、3#偏航电机3沿着上次偏航方向逆时针动作，4#偏航电机4、5#偏航电机5、6#偏航电机6沿着上次偏航反方向顺时针动作，从而达到偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间互锁。
54.本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
技术特征：
1.一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：将多台偏航电机分为两组，相应偏航电机的电磁抱闸也分为两组，消除机舱滑移动作时，其中一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航方向动作，另外一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航反方向动作，从而达到偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间的互锁。2.如权利要求1所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，其中一组偏航电机先执行动作，另一组偏航电机待其完成后再执行动作，相应偏航电机动作时，不动作偏航电机的电磁抱闸处于关闭状态。3.如权利要求2所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，沿着上次偏航方向动作的一组偏航电机首先动作。4.如权利要求3所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，沿着上次偏航方向动作的一组偏航电机动作时间短于或等于另外一组偏航电机的动作时间。5.如权利要求1所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，应用所述控制方法的偏航系统中，偏航电机数目不少于四个，两组偏航电机的数量之差不超过1。6.如权利要求5所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，应用所述控制方法的偏航系统中，各组偏航电机数量相同。7.如权利要求1所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，消除机舱滑移过程中，液压制动器保持全压运行，使刹车盘保持制动状态。8.如权利要求1所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，各组偏航电机均连续布置。9.如权利要求1所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，一组中的偏航电机与另一组中的偏航电机间隔设置。10.如权利要求1所述的一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，其特征在于，消除机舱滑移动作是在整个偏航动作完成后进行。
技术总结
本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种消除风力发电机组机舱滑移的控制方法，具体地技术方案包括：将多台偏航电机分为两组，相应偏航电机的电磁抱闸也分为两组，消除机舱滑移动作时，其中一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航方向动作，另外一组偏航电机通过相应软启动器的控制沿着上次偏航反方向动作，从而达到偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间的互锁；本发明通过一组沿上次偏航方向动作，另一组沿上次偏航反方向动作，使得偏航轴承大齿与偏航驱动小齿间达到互锁状态，保证了机舱位置的稳定，可以解决大风条件下机舱滑移，减少机舱振动和异常冲击。减少机舱振动和异常冲击。减少机舱振动和异常冲击。
