風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈及風(fēng)電變槳系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈及風(fēng)電變槳系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變槳系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分，主要功能是通過對葉片節(jié)距角的控制，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及恒速運(yùn)行。所以變槳系統(tǒng)的可靠運(yùn)行關(guān)系著風(fēng)電的安全性?，F(xiàn)有技術(shù)的變槳安全鏈大多只考慮變槳系統(tǒng)與主控之間的安全性，例如專利200910025946.2，很少考慮變槳系統(tǒng)內(nèi)部核心器件，如控制器、變頻器等的安全保護(hù)。而變槳系統(tǒng)中器件的故障會(huì)引起變槳系統(tǒng)乃至整個(gè)風(fēng)電的正常運(yùn)行。另外，核心器件存在故障時(shí)需要對變槳系統(tǒng)進(jìn)行停機(jī)檢查，作業(yè)人員對變槳系統(tǒng)進(jìn)行查修前需確保電機(jī)及葉片停止運(yùn)行，稍有不慎會(huì)危及作業(yè)人員的人身安全。而變槳系統(tǒng)的停機(jī)是一個(gè)復(fù)雜及緩慢的過程，現(xiàn)有技術(shù)的變槳系統(tǒng)安全鏈大多沒有考慮作業(yè)人員主動(dòng)的觸發(fā)安全模式，因此在安全性上仍有不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]在實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈沒有考慮變槳系統(tǒng)的核心器件的安全保護(hù)的問題，提供一種風(fēng)電變槳系統(tǒng)及其安全鏈。
[0004]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:
[0005]—種風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，其特點(diǎn)在于，該安全鏈包括供電電源、變槳控制器、繼電器、軸1維護(hù)開關(guān)、軸1急停按鈕、軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、軸2維護(hù)開關(guān)、軸2急停按鈕、軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、軸3維護(hù)開關(guān)、軸3急停按鈕、軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)；該供電電源電源、該軸3急停按鈕、該軸3維護(hù)開關(guān)、該軸2急停按鈕、該軸2維護(hù)開關(guān)、該軸1維護(hù)開關(guān)、該軸1急停按鈕與該變槳控制器的第一安全觸點(diǎn)串聯(lián)的一路電路的兩端接入該繼電器；該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)及該變槳控制器的第二安全觸點(diǎn)依次串聯(lián)的一路電路的兩端接入該繼電器。
[0006]較佳地，該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)及該變槳控制器的第三安全觸點(diǎn)依次串聯(lián)的另一路電路的接入該繼電器。驅(qū)動(dòng)器屬于高等級元器件，設(shè)置這樣的雙冗余通道可以確保驅(qū)動(dòng)器故障時(shí)斷開安全鏈路，若一路電路出現(xiàn)故障沒有使驅(qū)動(dòng)器立即停止運(yùn)行，還有另一路電路來執(zhí)行。
[0007]較佳地，該供電電源為24V直流電源。
[0008]24V直流電源的抗干擾能力比現(xiàn)場總線通信要強(qiáng)，且傳輸故障指令沒有延時(shí)，使響應(yīng)迅速，安全系數(shù)高。另外，24V直流電源可通過元器件內(nèi)部的觸點(diǎn)即可連接起來，不需要外加總線耦合器，降低了設(shè)備總成本。
[0009]較佳地，該軸1維護(hù)開關(guān)、該軸2維護(hù)開關(guān)、該軸3維護(hù)開關(guān)均為常開開關(guān)。
[0010]其中維護(hù)開關(guān)分別位于三個(gè)風(fēng)機(jī)控制柜的柜體外部側(cè)面，用于單軸維護(hù)。需對風(fēng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，按下維護(hù)開關(guān)，當(dāng)維護(hù)開關(guān)被按下，作業(yè)人員不能對變槳電機(jī)進(jìn)行操作，避免了維修人員在對風(fēng)機(jī)進(jìn)行維修當(dāng)中其他作業(yè)人員誤開啟風(fēng)機(jī)而對維修人員進(jìn)行的人身傷害。
[0011 ] 較佳地，該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)均為常開觸點(diǎn)。
[0012]若驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障，驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)立即斷開，致使驅(qū)動(dòng)器立即停止運(yùn)行。
[0013]較佳地，該軸1急停按鈕、該軸2急停按鈕、該軸3急停按鈕均設(shè)有常閉接點(diǎn)。
[0014]急停按鈕也可以稱為“緊急停止按鈕”，若遇緊急情況，如驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障或風(fēng)機(jī)危及到人身安全，此時(shí)需要作業(yè)人員按下急停按鈕使驅(qū)動(dòng)器立即停止運(yùn)行。
[0015]本實(shí)用新型還包括一種風(fēng)電變槳系統(tǒng)，該風(fēng)電變槳系統(tǒng)包括如上所述的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈。
[0016]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型在安全鏈回路中增加了維護(hù)開關(guān)、急停按鈕，可以保證變槳系統(tǒng)中器件遇到故障時(shí)能以最快的速度執(zhí)行保護(hù)邏輯，還可以讓作業(yè)人員主動(dòng)的觸發(fā)安全模式，設(shè)計(jì)思路處理保證設(shè)備的安全性以外，更加體現(xiàn)出對人員安全的保護(hù)理念。另外，雙冗余通道的驅(qū)動(dòng)器正常回路設(shè)置，可以確保需緊急停止驅(qū)動(dòng)器的情況下快速切斷驅(qū)動(dòng)器正?；芈?，保證其他器件的安全。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈的電路示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面舉兩個(gè)較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實(shí)用新型。
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1所示，一種風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，該安全鏈包括24V直流供電電源1、變槳控制器2、繼電器3、軸1維護(hù)開關(guān)41、軸1急停按鈕51、軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)61、軸2維護(hù)開關(guān)42、軸2急停按鈕52、軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)62、軸3維護(hù)開關(guān)43、軸3急停按鈕53、軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)63。該供電電源1、該軸3急停按鈕53、該軸3維護(hù)開關(guān)43、該軸2急停按鈕52、該軸2維護(hù)開關(guān)42、該軸1維護(hù)開關(guān)41、該軸1急停按鈕51與該變槳控制器2的第一安全觸點(diǎn)21串聯(lián)的一路電路的兩端接入該繼電器3，該回路構(gòu)成了變槳安全鏈的內(nèi)部回路。該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)61、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)62、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)63及該變槳控制器2的第二安全觸點(diǎn)22依次串聯(lián)的一路電路的兩端接入該繼電器3，該回路構(gòu)成了變槳安全鏈的驅(qū)動(dòng)器正?；芈贰?br>[0022]本實(shí)施例中，該軸1維護(hù)開關(guān)41、該軸2維護(hù)開關(guān)42、該軸3維護(hù)開關(guān)43均為常開開關(guān)；該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)61、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)62、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)63均為常開觸點(diǎn)；該軸1急停按鈕51、該軸2急停按鈕52、該軸3急停按鈕53均設(shè)有常開接點(diǎn)。
[0023]變槳控制器2采用由B&R公司生產(chǎn)的芯片X20CP1585，變槳控制器2具有三個(gè)安全觸點(diǎn)。變槳系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，各維護(hù)開關(guān)、急停按鈕、驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)及變槳控制器2的安全觸點(diǎn)均處于閉合狀態(tài)。
[0024]本方案的變槳安全鏈通過一個(gè)對外接口連接主控系統(tǒng)的安全鏈。若變槳控制器2發(fā)生故障，變槳控制器2的第一安全觸點(diǎn)21斷開，變槳安全鏈回路斷開。以下是對本方案操作后風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的其他操作:變槳安全鏈回路斷開致使本方案外的主控系統(tǒng)的安全鏈斷開，變槳系統(tǒng)安全鏈斷開觸發(fā)主控系統(tǒng)安全鏈斷開的同時(shí)，使風(fēng)機(jī)的三個(gè)葉片全部向風(fēng)暴位置處收槳，直到91度限位開關(guān)被壓下。
[0025]若變槳系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障或者風(fēng)機(jī)危及人身安全需要緊急停止時(shí)，作業(yè)人員將所處軸的急停按鈕按下，該急停按鈕斷開使變槳安全鏈回路斷開，變槳安全鏈回路斷開使繼電器3動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)器立即停止輸出。
[0026]若驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障，變槳控制器2的第二安全觸點(diǎn)22斷開使驅(qū)動(dòng)器正?；芈窋嚅_，引起繼電器3動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)器立即停止運(yùn)行。
[0027]實(shí)施例2
[0028]實(shí)施例2的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于該安全鏈的驅(qū)動(dòng)器正?；芈肪哂袃蓚€(gè)通道，如圖2所示，該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)61、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)62、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)63及該變槳控制器2的第三安全觸點(diǎn)23依次串聯(lián)的另一路電路的兩端接入該繼電器3，該回路構(gòu)成變槳安全鏈的另一路驅(qū)動(dòng)器正?；芈?。驅(qū)動(dòng)器作為最終的執(zhí)行設(shè)備，當(dāng)一路驅(qū)動(dòng)器正?；芈烦霈F(xiàn)故障未能立即停止驅(qū)動(dòng)器，還有另一路驅(qū)動(dòng)器故障電路來保證停止驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行，故設(shè)置這樣的雙冗余通道，確保了當(dāng)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障能正確、快速地停止運(yùn)行。
[0029]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，其特征在于，該安全鏈包括供電電源、變槳控制器、繼電器、軸1維護(hù)開關(guān)、軸1急停按鈕、軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、軸2維護(hù)開關(guān)、軸2急停按鈕、軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、軸3維護(hù)開關(guān)、軸3急停按鈕、軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)；該供電電源、該軸3急停按鈕、該軸3維護(hù)開關(guān)、該軸2急停按鈕、該軸2維護(hù)開關(guān)、該軸1維護(hù)開關(guān)、該軸1急停按鈕與該變槳控制器的第一安全觸點(diǎn)串聯(lián)的一路電路的兩端接入該繼電器；該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)及該變槳控制器的第二安全觸點(diǎn)依次串聯(lián)的一路電路的兩端接入該繼電器。2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，其特征在于，該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)及該變槳控制器的第三安全觸點(diǎn)依次串聯(lián)的另一路電路的兩端接入該繼電器。3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，其特征在于，該供電電源為24V直流電源。4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，其特征在于，該軸1維護(hù)開關(guān)、該軸2維護(hù)開關(guān)、該軸3維護(hù)開關(guān)均為常開開關(guān)。5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，其特征在于，該軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、該軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)均為常開觸點(diǎn)。6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，其特征在于，該軸1急停按鈕、該軸2急停按鈕、該軸3急停按鈕均設(shè)有常閉接點(diǎn)。7.一種風(fēng)電變槳系統(tǒng)，其特征在于，該風(fēng)電變槳系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)電變槳系統(tǒng)的安全鏈，供電電源、軸3急停按鈕、軸3維護(hù)開關(guān)、軸2急停按鈕、軸2維護(hù)開關(guān)、軸1維護(hù)開關(guān)、軸1急停按鈕與變槳控制器的第一安全觸點(diǎn)串聯(lián)的一路電路的兩端接入一繼電器；軸1驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、軸2驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)、軸3驅(qū)動(dòng)器正常觸點(diǎn)及變槳控制器的第二安全觸點(diǎn)依次串聯(lián)的一路電路的兩端接入該繼電器。本實(shí)用新型能保證變槳系統(tǒng)在遇到故障時(shí)，能以最快的速度執(zhí)行保護(hù)邏輯。
【IPC分類】F03D7/00
【公開號(hào)】CN204961157
【申請?zhí)枴緾N201520637575
【發(fā)明人】許穎, 崔建華, 駱建文, 鄭旻, 黃鑫
【申請人】上海昱章電氣成套設(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月21日