變槳電機控制裝置、系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種變槳電機控制裝置、系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機組。變槳電機控制裝置包括：電機制動器控制繼電器、電機風(fēng)扇控制繼電器、備份電機制動器控制繼電器和控制器，電機制動器控制繼電器的電磁控制部與電機風(fēng)扇控制繼電器的電磁控制部并聯(lián)連接后與變槳電機驅(qū)動器的輸出端連接；電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)或者串聯(lián)連接后與控制器的輸入端連接；電機制動器控制繼電器的第二開關(guān)部與備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與變槳電機制動器的控制端相連，控制器的輸出端與備份電機制動器控制繼電器的電磁控制部連接。本實用新型能避免出現(xiàn)因電機制動器控制繼電器失效不能正常安全順槳等現(xiàn)象。
【專利說明】
變槳電機控制裝置、系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及風(fēng)電技術(shù)，尤其涉及一種變槳電機控制裝置、系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]變槳系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機組中的重要的組成部分，作為變槳系統(tǒng)的執(zhí)行設(shè)備，變槳電機是否正常工作無疑是變槳系統(tǒng)能否正常運行的關(guān)鍵?，F(xiàn)有變槳系統(tǒng)對變槳電機制動器的控制方法主要是通過變槳電機驅(qū)動器的輸出端(具體如制動器控制輸出端口)控制電機制動器控制繼電器的電磁控制部得以實現(xiàn)。
[0003]然而，由于變槳電機制動器屬于感性負載而且動作頻繁，使得電機制動器控制繼電器經(jīng)常性的失效，導(dǎo)致變槳電機制動器無法松開，在緊急情況下將無法完成安全順槳功能，危機風(fēng)力發(fā)電機組的安全。同時，如果對上述故障進行維修，則需要對風(fēng)力發(fā)電機組進行停機處理，從而增加了故障停機時間，減少了風(fēng)力發(fā)電機組運行效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于，提出一種備份冗余控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)有變槳電機控制裝置中的組件的工作狀態(tài)信號，進行簡單的邏輯判斷確定電機制動器控制繼電器是否失效，并在電機制動器控制繼電器失效時，在風(fēng)力發(fā)電機組不需停機的情況下，快速切換至備份冗余控制結(jié)構(gòu)對變槳電機制動器進行控制，進而安全順槳。
[0005]根據(jù)本實用新型的一方面，提供一種變槳電機控制裝置。所述變槳電機控制裝置包括電機制動器控制繼電器、電機風(fēng)扇控制繼電器、備份電機制動器控制繼電器和控制器，所述電機制動器控制繼電器的電磁控制部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的電磁控制部并聯(lián)連接后與變槳電機驅(qū)動器的輸出端連接;所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)或者串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接;所述電機制動器控制繼電器的第二開關(guān)部與所述備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與變槳電機制動器的控制端相連，所述控制器的輸出端與所述備份電機制動器控制繼電器的電磁控制部連接，當(dāng)所述控制器分別根據(jù)所述電機制動器控制繼電器和所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)狀態(tài)信號確定所述電機制動器控制繼電器失效時，導(dǎo)通所述備份電機制動器控制繼電器與所述變槳電機制動器的控制端的連接。
[0006]優(yōu)選地，如果所述第一開關(guān)部為常閉開關(guān)部，則所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接;或者，如果第一開關(guān)部為常開開關(guān)部，則所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接。
[0007]優(yōu)選地，所述控制器集成在變槳PLC中。
[0008]優(yōu)選地，所述控制器包括依次連接的數(shù)字量輸入模塊、CPU模塊、和數(shù)字量輸出模塊，所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與所述數(shù)字量輸入模塊連接，所述數(shù)字量輸入模塊采集所述第一開關(guān)部和所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部的開關(guān)狀態(tài)信號，并將所述開關(guān)狀態(tài)信號發(fā)送給所述CPU模塊，所述CPU模塊根據(jù)所述開關(guān)狀態(tài)信號判斷所述第二開關(guān)部是否失效;或者，所述變槳電機驅(qū)動器的狀態(tài)字輸出端與所述控制器的第一輸入端通信連接，所述控制器根據(jù)所述狀態(tài)字輸出端輸出的所述變槳電機制動器的狀態(tài)字和所述第一開關(guān)部的開關(guān)狀態(tài)信號確定所述第二開關(guān)部是否失效;或者，所述控制器根據(jù)所述狀態(tài)字輸出端輸出的所述變槳電機制動器的狀態(tài)字確定所述第二開關(guān)部是否失效。
[0009]優(yōu)選地，所述控制器的輸出端與所述變槳電機驅(qū)動器的控制端連接，所述控制器向所述變槳電機驅(qū)動器發(fā)送控制指令，并從所述變槳電機驅(qū)動器采集運行狀態(tài)字以檢驗所述變槳電機驅(qū)動器是否對所述變槳電機制動器進行開合控制。
[0010]優(yōu)選地，所述控制器的第二輸入端分別與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部和所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部連接，所述控制器將所述電機風(fēng)扇控制繼電器的信號作為所述電機制動器控制繼電器的控制時序參考信號。
[0011]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種變槳電機控制系統(tǒng)。所述變槳電機控制系統(tǒng)包括變槳電機驅(qū)動器、變槳PLC、變槳電機制動器和上述實施例提供的所述的任一種變槳電機控制裝置，其中，所述變槳電機控制裝置分別與所述變槳電機制動器和所述變槳電機驅(qū)動器連接，所述變槳PLC與所述變槳電機驅(qū)動器和所述變槳電機控制裝置連接。
[0012]根據(jù)本實用新型的又一方面，提供一種風(fēng)力發(fā)電機組。所述風(fēng)力發(fā)電機組包括所述風(fēng)力發(fā)電機組包括上述實施例提供的所述的變槳電機控制系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)本實用新型實施例提供的變槳電機控制裝置、系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機組，通過增加備份電機制動器控制繼電器，并且將電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)或串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接，電機制動器控制繼電器的第二開關(guān)部與備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與變槳電機制動器的控制端相連，控制器的輸出端與備份電機制動器控制繼電器的電磁控制部連接，使得控制器分別根據(jù)電機制動器控制繼電器和電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)狀態(tài)信號確定電機制動器控制繼電器失效時，導(dǎo)通備份電機制動器控制繼電器與變槳電機制動器的控制端的連接，從而避免出現(xiàn)由電機制動器控制繼電器失效引起的卡槳、故障停機和不能正常安全順槳等現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0014]圖1是示出根據(jù)本實用新型實施例一的變槳電機控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是示出根據(jù)本實用新型實施例一的變槳電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是示出根據(jù)本實用新型實施例二的變槳電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是示出根據(jù)本實用新型實施例三的變槳電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖例說明:
[0019]1-電機制動器控制繼電器;11-第二開關(guān)部；12-第一開關(guān)部;2-電機風(fēng)扇控制繼電器;21-電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部;3-備份電機制動器控制繼電器;31-備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部;4-控制器;41-CPU模塊;42-數(shù)字量輸入模塊;43-數(shù)字量輸出模塊;5-變槳電機制動器;6-變槳電機驅(qū)動器;7-變槳PLC; 100-變槳電機控制裝置。
【具體實施方式】
[0020]本方案的實用新型構(gòu)思是，在變槳電機控制裝置中已有的電機制動器控制繼電器和電機風(fēng)扇控制繼電器的基礎(chǔ)上，增設(shè)備份電機制動器控制繼電器和控制器，備份電機制動器控制繼電器和控制器對變槳電機制動器進行備份冗余控制，具體地，由于電機制動器控制繼電器和電機風(fēng)扇控制繼電器的控制源相同，控制器根據(jù)電機制動器控制繼電器和電機風(fēng)扇繼電器的工作狀態(tài)，進行簡單的邏輯判斷(例如比較)后，如果確認電機制動器控制繼電器已經(jīng)失效，則控制器將備份電機制動器控制繼電器接通完成對變槳電機制動器開合控制，從而避免出現(xiàn)由電機制動器控制繼電器失效引起的卡槳、故障停機和不能正常安全順槳等現(xiàn)象。
[0021]下面結(jié)合附圖詳細描述本實用新型的示例性實施例。
[0022]實施例一
[0023]圖1是示出根據(jù)本實用新型實施例一的變槳電機控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]參照圖1，該變槳電機控制裝置可用于對變漿電機進行控制。該變槳電機控制裝置100可包括電機制動器控制繼電器1、電機風(fēng)扇控制繼電器2、備份電機制動器控制繼電器3和控制器4。其中，電機制動器控制繼電器1、電機風(fēng)扇控制繼電器2和備份電機制動器控制繼電器3都可以是電磁繼電器，具體可以包括兩個部分，即一個電磁控制部和至少一個開關(guān)部(即開關(guān)觸點)，通過電磁控制部可以對至少一個開關(guān)部進行開閉控制，本實用新型實施例中，僅以繼電器與其電磁控制部為相同標(biāo)號進行說明，即如圖1中，電機制動器控制繼電器I應(yīng)該包括電磁控制部I和第一開關(guān)部12以及第二開關(guān)部11;電機風(fēng)扇控制繼電器2應(yīng)該包括電磁控制部2和開關(guān)部21;備份電機制動器控制繼電器3應(yīng)該包括電磁控制部3和開關(guān)部31。其中，開關(guān)部的狀態(tài)可以包括兩種，即常閉和常開，相應(yīng)的，開關(guān)部包括常閉開關(guān)部和常開開關(guān)部。電機制動器控制繼電器I控制變槳電機制動器5的工作。電機風(fēng)扇控制繼電器2控制電機的散熱風(fēng)扇的工作。備份電機制動器控制繼電器3在電機制動器控制繼電器I失效后，代替電機制動器控制繼電器I控制變槳電機制動器5工作。
[0025]風(fēng)力發(fā)電機組的變槳系統(tǒng)的電機制動器控制繼電器I存在3個常開開關(guān)部，但在實際應(yīng)用中，只使用了其中的I個常開開關(guān)部，即第二開關(guān)部11，該第二開關(guān)部11 一端連接電源(S卩+24V DC)，另一端與變槳電機制動器5連接，用于為變槳電機制動器5提供電源，并通過變槳電機驅(qū)動器6控制變槳電機制動器5的開合。如圖2所示，可以從兩個未使用的常開開關(guān)部中選擇一個常開開關(guān)部作為第一開關(guān)部12，并且從電機風(fēng)扇控制繼電器2未使用的常開開關(guān)部中選擇一個常開開關(guān)部作為電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21。
[0026]其中，如圖2所示，電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21并聯(lián)連接后與控制器4的輸入端連接。通過上述連接方式，控制器4可以根據(jù)是否從電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12采集到該第一開關(guān)部12的開關(guān)狀態(tài)信號，確定第一開關(guān)部12的開啟或閉合狀態(tài)，具體地，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)部12開啟時，第一開關(guān)部12到控制器4之間的電路為斷路，此時，控制器4無法獲取到任何信號，從而控制器4可以確定第一開關(guān)部12處于開啟狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)部12閉合時，第一開關(guān)部12到控制器4之間的電路為通路，此時，控制器4能夠接收到信號，從而控制器4可以確定第一開關(guān)部12處于閉合狀態(tài)。同時，控制器4還可以從電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21采集該電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21的開關(guān)狀態(tài)信號，具體采集過程可以參見上述相關(guān)內(nèi)容，在此不再贅述。
[0027]除了上述連接方式外，可以通過以下方式連接，具體可包括:電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21串聯(lián)連接后與控制器4的輸入端連接。其中，第一開關(guān)部12可以為常閉開關(guān)部，電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21可以為常開開關(guān)部。
[0028]另外，如圖2所示，電機制動器控制繼電器I的第二開關(guān)部11與備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部31并聯(lián)連接后與變槳電機制動器5的控制端相連。通過上述連接方式，可以分別通過電機制動器控制繼電器I的第二開關(guān)部11和備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部31控制變槳電機制動器5是否連入電路，從而對變槳電機制動器5進行控制，進而，控制變漿電機M的變槳操作。
[0029]此外，如圖2所示，控制器4的輸出端與備份電機制動器控制繼電器3的電磁控制部連接。其中，備份電機制動器控制繼電器3的電磁控制部的一端與控制器4的輸出端連接，另一端可以與控制器電源連接。通過上述連接方式，該變槳電機控制裝置100中增加了備份電機制動器控制繼電器3，從而可以在電機制動器控制繼電器I失效后，代替電機制動器控制繼電器I控制變槳電機制動器5工作。
[0030]進一步地，當(dāng)控制器4分別根據(jù)電機制動器控制繼電器I和電機風(fēng)扇控制繼電器2的開關(guān)狀態(tài)信號確定電機制動器控制繼電器I失效時，導(dǎo)通備份電機制動器控制繼電器3與變槳電機制動器5的控制端的連接。其中，控制器4確定電機制動器控制繼電器I失效的處理可以包括:電機制動器控制繼電器I和電機風(fēng)扇控制繼電器2的電磁控制部可以并聯(lián)的方式接入變槳電機驅(qū)動器6的輸出端，這樣，電機制動器控制繼電器I和電機風(fēng)扇控制繼電器2是同步控制，可以將電機風(fēng)扇控制繼電器2的開關(guān)狀態(tài)信號作為參考信號，當(dāng)電機風(fēng)扇控制繼電器2的開關(guān)狀態(tài)為閉合，而電機制動器控制繼電器I的開關(guān)狀態(tài)為開啟時，電機制動器控制繼電器I和電機風(fēng)扇控制繼電器2的開關(guān)狀態(tài)信號不同，此時，可以確定電機制動器控制繼電器I失效?？刂破?確定電機制動器控制繼電器I失效的處理可以除了使用上述方式外，還可以通過其它方式進行，這些方式可以由控制器(例如現(xiàn)有的處理器或者變槳PLC7等)通過簡單的邏輯判斷即可實現(xiàn)，無需本領(lǐng)域技術(shù)人員付出創(chuàng)造性的勞動。
[0031]通過上述結(jié)構(gòu)，該變槳電機控制裝置100在保持原有變漿電機制動器的控制結(jié)構(gòu)的前提下，控制器4通過信號采集并綜合判斷電機制動器控制繼電器I的開關(guān)部處于失效狀態(tài)時，在不用停機的情況下，快速切換至備份冗余變漿電機制動器控制結(jié)構(gòu)進行變漿電機制動器的控制。
[0032]本實用新型實施例提供的變槳電機控制裝置，通過增加備份電機制動器控制繼電器，并且將電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)或串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接，電機制動器控制繼電器的第二開關(guān)部與備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與變槳電機制動器的控制端相連，控制器的輸出端與備份電機制動器控制繼電器的電磁控制部連接，使得控制器分別根據(jù)電機制動器控制繼電器和電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)狀態(tài)信號確定電機制動器控制繼電器失效時，導(dǎo)通備份電機制動器控制繼電器與變槳電機制動器的控制端的連接，從而避免出現(xiàn)由電機制動器控制繼電器失效引起的卡槳、故障停機和不能正常安全順槳等現(xiàn)象。
[0033]實施例二
[0034]圖3是示出根據(jù)本實用新型實施例二的變槳電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該變槳電機控制裝置包含了圖1或圖2所示的變槳電機控制裝置100的全部功能單元，并在其基礎(chǔ)上，對其進行了改進，改進內(nèi)容如下:
[0035]基于上述實施例一中電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21是通過串聯(lián)方式還是并聯(lián)方式與控制器4的輸入端連接可以有不同的條件，具體地，如果第一開關(guān)部12為常閉開關(guān)部，則電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21串聯(lián)連接后與控制器4的輸入端連接。通過上述連接方式，電機風(fēng)扇控制繼電器2的常開開關(guān)部與電機制動器控制繼電器I的常閉開關(guān)部串聯(lián)組合使用，同時可以結(jié)合控制器4互鎖原理，實現(xiàn)對備份電機制動器控制繼電器3的控制。其中，控制器4互鎖原理是常用的技術(shù)可以根據(jù)現(xiàn)有處理方式執(zhí)行，在此不再贅述。
[0036]另外，如圖3所示，如果第一開關(guān)部12為常開開關(guān)部，電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21并聯(lián)連接后與控制器4的輸入端連接。上述連接方式的處理可以參見上述實施例一中的相關(guān)內(nèi)容，在此不再贅述。
[0037]此外，為了簡化變槳電機M的控制過程，可以將控制器4集成在風(fēng)力發(fā)電機組變槳系統(tǒng)的變槳PLC7(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)中，這樣，變槳系統(tǒng)可以通過統(tǒng)一的一個控制器對變槳系統(tǒng)進行集中控制。
[0038]進一步地，如圖3所示，對于控制器4，可以根據(jù)其主要實現(xiàn)的功能劃分成多個功能模塊，具體可以包括依次連接的數(shù)字量輸入模塊42、CPU模塊41和數(shù)字量輸出模塊43等。其中，CPU模塊41可以用于對數(shù)據(jù)或信號進行分析處理，數(shù)字量輸入模塊42可以用于獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)或數(shù)字信號等，并可將獲取的數(shù)據(jù)或數(shù)字信號提供給CHJ模塊41進行分析處理，數(shù)字量輸出模塊43可以用于對CPU模塊41分析處理后的數(shù)據(jù)或信號進行輸出。
[0039]基于上述控制器4的結(jié)構(gòu)，本實用新型提供的確定電機制動器控制繼電器I是否失效的處理可以包括:電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21并聯(lián)連接后與數(shù)字量輸入模塊連接，數(shù)字量輸入模塊采集第一開關(guān)部12和電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21的開關(guān)狀態(tài)信號，并將上述開關(guān)狀態(tài)信號發(fā)送給CPU模塊41，CPU模塊41根據(jù)上述開關(guān)狀態(tài)信號經(jīng)過簡單的邏輯判斷確定第二開關(guān)部11是否失效。其中，CPU模塊根據(jù)電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21的開關(guān)狀態(tài)信號判斷第二開關(guān)部11是否失效的處理可以參見上述相關(guān)內(nèi)容，在此不再贅述。
[0040]此外，當(dāng)電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12的開關(guān)狀態(tài)信號消失，且電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21的開關(guān)狀態(tài)信號有效時，控制器4可以經(jīng)過短時(如40ms等)的防抖校驗，確定電機制動器控制繼電器I的第二開關(guān)部11完全失效的情況下，控制器4立即對備份電機制動器控制繼電器3進行控制，并且其控制時序完全與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21的開關(guān)狀態(tài)信號一致，從而完成對變槳電機制動器5的控制權(quán)的快速切換，同時保證了變槳電機制動器5的控制時序與現(xiàn)有技術(shù)中對變槳電機制動器5進行控制的控制時序的一致性，保證變槳電機M的正常運行功能及制動功能。
[0041]控制器4判斷電機制動器控制繼電器I的第二開關(guān)部11是否失效的處理除了上述方式外，還可以包括多種處理方式，以下提供一種可選的處理方式，具體可以包括以下內(nèi)容:變槳電機驅(qū)動器6的狀態(tài)字輸出端與控制器4的第一輸入端通信連接，控制器4根據(jù)該狀態(tài)字輸出端輸出的變槳電機制動器5的狀態(tài)字和第一開關(guān)部12的開關(guān)狀態(tài)信號確定第二開關(guān)部11是否失效。其中，狀態(tài)字輸出端輸出的變槳電機制動器5的狀態(tài)字是現(xiàn)有技術(shù)中變槳電機正常輸出的信號，本實施例對該狀態(tài)字和第一開關(guān)部12的開關(guān)狀態(tài)信號進行簡單的邏輯判斷(例如比較等)確定第二開關(guān)部11是否失效。
[0042]具體地，可以為電機制動器控制繼電器I的第二開關(guān)部11的開關(guān)狀態(tài)信號設(shè)置參考信號，考慮到變槳電機制動器5的狀態(tài)字可以體現(xiàn)出變槳電機制動器5當(dāng)前的工作狀態(tài)，因此，可以將變槳電機制動器5的狀態(tài)字的信號作為上述參考信號。變槳驅(qū)動器中存儲有當(dāng)前變槳電機制動器5的狀態(tài)字，如BOOL變量等。當(dāng)需要判斷第二開關(guān)部11是否失效時，變槳驅(qū)動器可以通過預(yù)定的通信鏈路將上述狀態(tài)字發(fā)送給控制器4或變槳PLC7。控制器4可以將變槳電機制動器5的狀態(tài)字的信號作為參考信號，這樣，控制器4可以使用參考信號和電機制動器控制繼電器I的第二開關(guān)部11的開關(guān)狀態(tài)信號進行對比校驗，以判斷電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12是否失效。
[0043]在控制器4確定第二開關(guān)部11失效后，可以將狀態(tài)字輸出端輸出的變槳電機制動器5的狀態(tài)字作為控制變量，由CPU模塊41輸出給數(shù)字量輸出模塊43，并通過數(shù)字量輸出模塊43將其發(fā)送給備份電機制動器控制繼電器3，從而控制備份電機制動器控制繼電器3對其開關(guān)部進行開啟或閉合操作。
[0044]此外，還可以引入防錯控制機制，相應(yīng)地，控制器4的輸出端與變槳電機驅(qū)動器6的控制端連接。通過上述連接方式，在校驗第一開關(guān)部12和電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21的開關(guān)狀態(tài)信號的過程中，還可以同步校驗變槳PLC7是否向變槳電機驅(qū)動器6發(fā)送了控制指令，同時采集變槳電機驅(qū)動器6通過CANopen總線發(fā)送的運行狀態(tài)字檢驗變槳電機驅(qū)動器6是否進行變槳電機驅(qū)動器6開合控制，為防錯處理機制提供參考，從而可以進一步確認電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12是否真正失效，即如果變槳PLC7已向變槳電機驅(qū)動器6發(fā)送了控制指令，且變槳電機驅(qū)動器6執(zhí)行了變槳電機驅(qū)動器6的開合控制，此時，通過上述處理確定電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12失效，則可以確定電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12已失效，否則變槳PLC7或變槳電機驅(qū)動器6存在故障。
[0045]此外，考慮到由于電機制動器控制繼電器I和電機風(fēng)扇控制繼電器2的電磁控制部是并聯(lián)接入變槳電機驅(qū)動器6的相應(yīng)端口進行同步控制，可以將電機風(fēng)扇控制繼電器2的信號作為電機制動器控制繼電器I的控制時序參考信號，相應(yīng)地，控制器4的第二輸入端分別與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部21和電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12連接。通過上述連接方式，可以保證電機制動器控制繼電器I的第一開關(guān)部12切換為備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部31的控制機制后的變槳電機制動器5動作與原有控制動作時序一致。
[0046]本實用新型實施例提供的變槳電機控制裝置，一方面，通過多種方式，包括信號監(jiān)測、控制指令檢測及通信反饋信息(即變槳電機制動器的狀態(tài)字和運行狀態(tài)字等)等防錯設(shè)計，綜合參考判斷電機制動器控制繼電器是否正常工作，可以實現(xiàn)電機制動器控制的閉環(huán)控制，提高風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全；另一方面，綜合判斷電機制動器控制繼電器失效狀態(tài)，通過控制器對備份電機制動器控制繼電器的控制，實現(xiàn)當(dāng)電機制動器控制繼電器失效時，快速導(dǎo)通備份電機制動器控制繼電器控制變槳電機制動器，使出現(xiàn)此故障時風(fēng)電機組不停止運行，并在緊急順槳情況下不出現(xiàn)卡槳現(xiàn)象，保證風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全。
[0047]實施例三
[0048]基于相同的技術(shù)構(gòu)思，圖4是示出根據(jù)本實用新型實施例三的變槳電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖4，所述變槳電機控制系統(tǒng)包括變槳電機驅(qū)動器6、變槳PLC7、變槳電機制動器5和如上述實施例一或?qū)嵤├兴龅淖儤姍C控制裝置100，其中，變槳電機控制裝置100分別與變槳電機制動器5和變槳電機驅(qū)動器6連接，變槳PLC7分別與變槳電機驅(qū)動器6和變槳電機控制裝置100連接。
[0049]本實用新型實施例提供的變槳電機控制系統(tǒng)，通過增加備份電機制動器控制繼電器，并且將電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)或串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接，電機制動器控制繼電器的第二開關(guān)部與備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與變槳電機制動器的控制端相連，控制器的輸出端與備份電機制動器控制繼電器的電磁控制部連接，使得控制器分別根據(jù)電機制動器控制繼電器和電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)狀態(tài)信號確定電機制動器控制繼電器失效時，導(dǎo)通備份電機制動器控制繼電器與變槳電機制動器的控制端的連接，從而避免出現(xiàn)由電機制動器控制繼電器失效引起的卡槳、故障停機和不能正常安全順槳等現(xiàn)象。
[0050]進一步地，本實用新型實施例中，一方面，通過多種方式，包括信號監(jiān)測、控制指令檢測及通信反饋信息(即變槳電機制動器的狀態(tài)字和運行狀態(tài)字等)等防錯設(shè)計，綜合參考判斷電機制動器控制繼電器是否正常工作，可以實現(xiàn)電機制動器控制的閉環(huán)控制，提高風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全;另一方面，綜合判斷電機制動器控制繼電器失效狀態(tài)，通過控制器對備份電機制動器控制繼電器的控制，實現(xiàn)當(dāng)電機制動器控制繼電器出現(xiàn)失效狀態(tài)時，對電機制動器控制繼電器控制權(quán)的快速及時切換，使出現(xiàn)此故障時風(fēng)電機組不停止運行，并在緊急順槳情況下不出現(xiàn)卡槳現(xiàn)象，保證風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全。
[0051 ]實施例四
[0052]基于相同的技術(shù)構(gòu)思，本實用新型實施例還提供一種風(fēng)力發(fā)電機組。該風(fēng)力發(fā)電機組包括上述實施例三所述的變槳電機控制系統(tǒng)。
[0053]本實用新型實施例提供的風(fēng)力發(fā)電機組，通過增加備份電機制動器控制繼電器，并且將電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)或串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接，電機制動器控制繼電器的第二開關(guān)部與備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與變槳電機制動器的控制端相連，控制器的輸出端與備份電機制動器控制繼電器的電磁控制部連接，使得控制器分別根據(jù)電機制動器控制繼電器和電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)狀態(tài)信號確定電機制動器控制繼電器失效時，導(dǎo)通備份電機制動器控制繼電器與變槳電機制動器的控制端的連接，從而避免出現(xiàn)由電機制動器控制繼電器失效引起的卡槳、故障停機和不能正常安全順槳等現(xiàn)象。
[0054]進一步地，本實用新型實施例中，一方面，通過多種方式，包括信號監(jiān)測、控制指令檢測及通信反饋信息(即變槳電機制動器的狀態(tài)字和運行狀態(tài)字等)等防錯設(shè)計，綜合參考判斷電機制動器控制繼電器是否正常工作，可以實現(xiàn)電機制動器控制的閉環(huán)控制，提高風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全;另一方面，綜合判斷電機制動器控制繼電器失效狀態(tài)，通過控制器對備份電機制動器控制繼電器的控制，實現(xiàn)當(dāng)電機制動器控制繼電器出現(xiàn)失效狀態(tài)時，對電機制動器控制繼電器控制權(quán)的快速及時切換，使出現(xiàn)此故障時風(fēng)電機組不停止運行，并在緊急順槳情況下不出現(xiàn)卡槳現(xiàn)象，保證風(fēng)力發(fā)電機組的運行安全。
[0055]需要指出，根據(jù)實施的需要，可將本申請中描述的各個步驟/部件拆分為更多步驟/部件，也可將兩個或多個步驟/部件或者步驟/部件的部分操作組合成新的步驟/部件，以實現(xiàn)本實用新型的目的。
[0056]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種變槳電機控制裝置，其特征在于，包括電機制動器控制繼電器、電機風(fēng)扇控制繼電器、備份電機制動器控制繼電器和控制器，所述電機制動器控制繼電器的電磁控制部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的電磁控制部并聯(lián)連接后與變槳電機驅(qū)動器的輸出端連接;所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)或者串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接； 所述電機制動器控制繼電器的第二開關(guān)部與所述備份電機制動器控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與變槳電機制動器的控制端相連， 所述控制器的輸出端與所述備份電機制動器控制繼電器的電磁控制部連接，當(dāng)所述控制器分別根據(jù)所述電機制動器控制繼電器和所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)狀態(tài)信號確定所述電機制動器控制繼電器失效時，導(dǎo)通所述備份電機制動器控制繼電器與所述變槳電機制動器的控制端的連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變槳電機控制裝置，其特征在于，如果所述第一開關(guān)部為常閉開關(guān)部，則所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部串聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接;或者，如果第一開關(guān)部為常開開關(guān)部，則所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與所述控制器的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變槳電機控制裝置，其特征在于，所述控制器集成在變槳PLC中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變槳電機控制裝置，其特征在于，所述控制器包括依次連接的數(shù)字量輸入模塊、CPU模塊和數(shù)字量輸出模塊，所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部并聯(lián)連接后與所述數(shù)字量輸入模塊連接，所述數(shù)字量輸入模塊采集所述第一開關(guān)部和所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部的開關(guān)狀態(tài)信號，并將所述開關(guān)狀態(tài)信號發(fā)送給所述CHJ模塊，所述CPU模塊根據(jù)所述開關(guān)狀態(tài)信號判斷所述第二開關(guān)部是否失效;或者，所述變槳電機驅(qū)動器的狀態(tài)字輸出端與所述控制器的第一輸入端通信連接，所述控制器根據(jù)所述狀態(tài)字輸出端輸出的所述變槳電機制動器的狀態(tài)字和所述第一開關(guān)部的開關(guān)狀態(tài)信號確定所述第二開關(guān)部是否失效;或者，所述控制器根據(jù)所述狀態(tài)字輸出端輸出的所述變槳電機制動器的狀態(tài)字確定所述第二開關(guān)部是否失效。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變槳電機控制裝置，其特征在于，所述控制器的輸出端與所述變槳電機驅(qū)動器的控制端連接，所述控制器向所述變槳電機驅(qū)動器發(fā)送控制指令，并從所述變槳電機驅(qū)動器采集運行狀態(tài)字以檢驗所述變槳電機驅(qū)動器是否對所述變槳電機制動器進行開合控制。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變槳電機控制裝置，其特征在于，所述控制器的第二輸入端分別與所述電機風(fēng)扇控制繼電器的開關(guān)部和所述電機制動器控制繼電器的第一開關(guān)部連接，所述控制器將所述電機風(fēng)扇控制繼電器的信號作為所述電機制動器控制繼電器的控制時序參考信號。7.—種變槳電機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變槳電機控制系統(tǒng)包括變槳電機驅(qū)動器、變槳PLC、變槳電機制動器和如權(quán)利要求1?6中任一項所述的變槳電機控制裝置，其中，所述變槳電機控制裝置分別與所述變槳電機制動器和所述變槳電機驅(qū)動器連接，所述變槳PLC與所述變槳電機驅(qū)動器和所述變槳電機控制裝置連接。8.—種風(fēng)力發(fā)電機組，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機組包括如權(quán)利要求7所述的變槳電機控制系統(tǒng)D
【文檔編號】G05B9/03GK205665518SQ201620518273
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】王大為, 張明陽
【申請人】北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司