一种风电机组液压系统控制装置的制作方法

1.本发明涉及一种集风电机组液压系统、润滑系统、水冷系统于一体的风电机组液压润滑冷却综合控制装置。


背景技术：

2.风力发电机组是风力发电中重要的设备，对风力发电项目经济效益有直接的影响，必须加强日常维护和设备管理，现有的水冷系统可以保证风电机组在温度比较高的情况下实现冷却降温和持续稳定运行，润滑系统可以降低部件磨损、延长风力发电机组运行周期和实现风电机组的冷启动，而液压系统可以为液压动力元件提供动力支持和动力控制，但现有的以上各系统采用的是分离式设计，每个系统单独设计与制造，没有集成到一块，其控制极其不方便，存在功能比较单一，各系统之间不能很好的使用配合，而且存在占用空间大，安装、调试、维护不便等问题，为此，有必要解决以上问题。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提出一种风电机组液压系统控制装置，来解决上述背景中提出的问题。
4.本发明提供的技术方案为:一种风电机组液压系统控制装置,包括：一套电气控制系统以及与所述电气控制系统匹配的电气控制系统界面；所述电气控制系统包括触控一体机、操作区、控制系统以及电气安装；所述电气控制系统界面左侧设置偏航测试、主轴刹车测试、变桨测试、机组运行、停机故障、紧急故障以及复归操作区；所述电气控制系统界面右侧显示当前机型的动态液压原理图并显示出当前机组的状态；所述电气控制系统界面上设有故障显示和操作区，当机组出现故障时，在界面上显示当前机型和当前状态液压系统的故障情况；所述电气控制系统通过主控制系统统一控制液压站以及执行机构。
5.可以理解的是，进一步的，所述电气控制系统界面右侧的动态液压原理图采用二维动态的形式，电磁阀的箭头能够进行左右移动表示不同位置得电和失电的情况，液压油路的进油和回油显示不同的颜色；所述电气控制系统界面呈现出来的元器件可点击，展示出其具体的实物图片和功能说明。
6.进一步的，所述操作区包括主电源断路器及各区域独立控制系统，操作按钮，状态指示灯。
7.进一步的，所述控制系统采用西门子系列主控plc，将两套液压控制系统通过一套控制系统控制，便于操作。
8.进一步的，所述电气安装区域将两套不同液压电气控制系统连接至控制系统，采用开拆段子，便于学员排查电气故障，同时根据真实风机液压系统接线，还原真实液压系统电气接线以及故障的排查。
9.本发明的有益效果是：1、集成化一体设计，结构紧凑，占用空间小，易于对整机的控制与调试；2、具有大型风力发电机组的冷却、润滑、制动、锁定和液压控制功能，可为对风机的机械控制、叶片的变桨控制提供动力支持；可在极端气温下完成对整机的冷启动功能，减小风电机组受载荷部件的脆裂、干摩等不良现象；可对发电机组进行温度控制。
附图说明
10.图1为本发明一种风电机组液压系统控制装置结构方框图；其中，1、液压系统，2、润滑系统，3、水冷系统，5、控制器，11、主轴制动器，12、偏航制动器，13、滑环装置子系统，131、第一液压变浆器，132、第二液压变浆器,133、叶轮锁定器，21、发电机润滑器，22、齿轮箱润滑器，31、发电机水冷器，32、整流器水冷器，33、水冷风扇。
具体实施方式
11.需要说明的是，在本文中，术语包括、包含或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句包括一个
……
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本技术不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
12.应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类别的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语如果可以被解释成为在
……
时或当
……
时或响应于确定。再者，如同在本文中所使用的，单数形式一、一个和该旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语包含、包括表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语或和和/或被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，a、b或c或者a、b和/或c意味着以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
13.应该理解的是，虽然本技术实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
14.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如模块、部件或单元的后缀仅为了有利于本技术
的说明，其本身没有特定的意义。因此，模块、部件或单元可以混合地使用。
15.可以理解的，一种风电机组液压系统控制装置，可视化以及便易性操作，将实际应用过程中的操作，比如液压变桨、偏航系统或者主轴系统测试等进行实际模拟操作，提升教学模拟化以及生动性。
16.下面结合附图对一种风电机组液压系统控制装置的实施案例做进一步的系统开展，具体过程如下：如图1所示，一种风电机组液压控制装置，包括电气控制系统以及与该电气控制系统相对应的电气控制系统界面，其中，电气控制系统包括触控一体机、操作区、控制系统以及电气安装。
17.触控一体机主要包含不同机型切换界面，液压变桨、偏航系统、主轴系统测试界面，故障报警界面、油路独立控制界面等。
18.操作区包含主电源断路器及各区域独立控制系统，急停按钮、自动维护按钮、液压站切换按钮等操作按钮，故障指示灯、运行指示灯等状态指示灯。
19.控制系统采用西门子系列主控plc，将两套液压系统通过一套控制系统控制，便于操作。
20.电气安装区域将两套不同液压系统电气控制系统连接至控制系统，采用开拆端子，便于学员排查电气故障，同时根据真实风机液压系统接线，保证还原真实液压系统电气接线及故障排查。
21.变桨系统主轴制动系统偏航制动系统风电机组液压系统多功能实训平台。
22.电气控制系统界面其系统的操作界面左侧设置偏航测试、主轴刹车测试、变桨测试、机组运行、停机、故障、紧急故障、复归等操作区；界面的右侧显示当前机型的动态液压原理图，并显示出当前机组的状态（偏航、主轴刹车）。
23.界面上能够实时的显示系统的主压力和各个系统的分支压力。
24.界面上设置有故障显示和操作区。当机组出现故障时，在界面上显示当前机型和当前状态液压系统的故障情况，不显示机组故障代码。
25.界面上的原理图采用二维动态的形式，电磁阀的箭头能够进行左右移动表示不同位置得电和失电情况。液压油路的进油和回油可以显示不同的颜色。进油用红色表示，回油用蓝色表示。电磁阀等元器件可点击，展示出其具体的实物图片和功能说明。
26.控制系统可将高速轴刹车、偏航刹车、液压变桨等动作反馈给主控系统，通过主控系统对液压站和执行机构进行统一系统控制。
27.可以理解的是，一种风电机组液压系统控制装置，还包括有控制器5，所述控制器5上连接有液压系统1、润滑系统2和水冷系统3。
28.所述液压系统1包括有用于防止传动链在静止时晃动的主轴制动器11，用于在偏航时提供动力而运行时提供偏航阻力的偏航制动器12，以及用于控制叶片变浆和叶轮锁定的滑环装置子系统13，所述主轴制动器11、偏航制动器12、滑环装置子系统13分别与控制器5连接，为控制器5对风机的机械控制提供液压动力。
29.所述滑环装置子系统13包括有分别控制风机中第一桨叶和第二浆叶角度的第一液压变浆器131和第二液压变浆器132，以及在风机停机时用来锁定风轮以防止其转动的叶
轮锁定器133，所述第一液压变浆器131、第二液压变浆器132、叶轮锁定器133分别与控制器5连接，所述第一液压变浆器131、第二液压变浆器132为桨叶在不同风速下变桨提供足够的动力支持。
30.所述润滑系统2包括发电机润滑器21和齿轮箱润滑器22，所述发电机润滑器21、齿轮箱润滑器22分别与控制器5连接；所述电机润滑器21对发电机后轴承进行强制润滑，所述齿轮箱润滑器22对齿轮箱的前轴承、1级太阳轮、2级太阳轮、1级行星轮、2级行星轮进行强制润滑；所述润滑系统2还可以在低温状态时把加热后的润滑油传送到上述零部件，以达到从内而外的加热，实现风电机组的冷启动，避免了齿轮箱运行时产生脆裂、干摩等不良现象，增加了机械和电气零部件的使用寿命和功能。
31.所述水冷系统3包括对发电机绕组进行冷却的发电机水冷器31、对整流柜进行冷却的整流柜水冷器32、以及把发电机水冷器31和整流器水冷器32冷却后的热量排出整机外部的水冷风扇33，所述发电机水冷器31、整流器水冷器32、水冷风扇33分别与控制器5连接；所述水冷系统3对发电机组进行温度控制，避免长期工作在高温不良状态下，确保发电机组器件的良好运行环境，保证工作的持续稳定。
32.显而易见的，液压站一（歌美飒机组液压站）与液压站二（东汽机组液压站）通过阀块组件与执行机构连接。阀块组件的前端设计有单独的电磁阀和压力传感器，用于确保液压站一和液压站二能够单独运行，互不干扰。阀块组件前端设计有四个压力传感器（带显示），用于检测液压站系统的压力。能够直观的监测主系统和各个支路的系统压力。阀块组件后端与执行机构连接时，设计有减压阀，避免压力过高使执行机构部件损坏。减压阀前端设计有球阀，便于设备调试和维护使用。
33.系统上电后，两套液压系统自动工作，打压到额定压力，此时可以进行系统压力检测，可以通过压力表或者传感器实现系统压力测试。液压站一工作时，液压站二不工作，液压站一与执行机构的回路全部导通，偏航系统、主轴系统刹车，液压变桨系统，通过操作界面可以进行系统的测试和执行机构的运行演示。液压二工作时，液压站一不工作。两套液压系统可以任意切换，互不干涉。
34.为保证学员及设备安全设备配有系统紧急按钮，拍下此急停按钮系统所有动作停止不动作。非特殊情况严禁操作此按钮。本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。