一种安全保护装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种安全保护装置，用于保护同步变桨装置，包括第一驱动装置和离合器，当所述同步变桨装置的变桨电机故障停止运行时，所述离合器将所述变桨电机与所述同步变桨装置的变桨推杆分离，将所述第一驱动装置与所述变桨推杆连接，由第一驱动装置提供紧急顺桨的动力，可以保障变桨机构及风力发电机组的安全性，实现变桨驱动失效时的安全保护，并且，变桨电机与变桨推杆之间为隔离状态，第一驱动装置的运行不会受到变桨电机的阻碍，也不会对变桨电机造成损坏。
【专利说明】-种安全保护装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及安全保护【技术领域】，特别涉及一种安全保护装置。
【背景技术】
[0002] 变桨技术在现代风力发电机组中早已广泛采用，通过改变风电机组叶片的桨距 角，可以改变风轮吸收的风能，从而调节发电功率。同步变桨技术是在中小功率的变桨距风 力发电机组中常用方式，其基本特征在于，风电机组采用同一个变桨驱动动力，通过变桨动 力传动机构将驱动动力均分于多个叶片，从而实现多个叶片同时与同步变桨距。驱动动力 由变桨电机提供到变桨推杆上。
[0003] 对同步变桨系统的安全保护是同步变桨技术的核心需求。由于同步变桨系统仅有 一个驱动动力，即变桨电机，当驱动动力失效时，采用同步变桨技术的风力发电机组会存在 超速直至飞车的危险。因此必须考虑同步变桨系统的安全保护。
[0004] 在现有技术中，对同步变桨系统的安全保护通常采用机械力作为驱动，比如利用 风轮旋转的惯性动力作为变桨驱动失效时的安全保护动力。但是此类方法无法监测和控制 安全保护动力的大小，也未能将提供变桨驱动的设备与安全保护动力隔离，容易导致设备 损坏。
[0005] 因此，如何提供一种安全保护装置，实现变桨驱动失效时的安全保护，是本领域技 术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种安全保护装置，实现变桨驱动失效时的安全保护。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供如下方案：
[0008] -种安全保护装置，用于保护同步变桨装置，包括第一驱动装置和离合器，当所述 同步变桨装置的变桨电机故障停止运行时，所述离合器将所述变桨电机与所述同步变桨装 置的变桨推杆分离，将所述第一驱动装置与所述变桨推杆连接。
[0009] 优选的，当所述变桨电机正常运行时，所述离合器将所述变桨电机与所述变桨推 杆连接。
[0010] 优选的，上述离合器为电磁离合器。
[0011] 优选的，上述离合器为常闭式离合器。
[0012] 优选的，当所述第一驱动装置与所述变桨推杆连接并将所述同步变桨装置的桨叶 转动到顺桨位置时，所述第一驱动装置停止工作，所述离合器将所述变桨电机与变桨推杆 连接，通过所述同步变桨装置的制动器对所述第一驱动装置制动，并锁定所述桨叶的位置。
[0013] 优选的，上述顺桨位置为最大顺桨位置。
[0014] 优选的，上述第一驱动装置停止工作为所述第一驱动装置关闭。
[0015] 优选的，上述第一驱动装置停止工作为所述离合器将所述第一驱动装置与所述变 桨推杆分离。
[0016] 优选的，上述第一驱动装置的输出轴与所述变桨电机的输出轴同轴心设置。
[0017] 优选的，上述第一驱动装置为电机。
[0018] 上述本发明所提供的安全保护装置，用于保护同步变桨装置，包括第一驱动装置 和离合器，当所述同步变桨装置的变桨电机故障停止运行时，所述离合器将所述变桨电机 与所述同步变桨装置的变桨推杆分离，将所述第一驱动装置与所述变桨推杆连接，由第一 驱动装置提供紧急顺桨的动力，可以保障变桨机构及风力发电机组的安全性，实现变桨驱 动失效时的安全保护，并且，变桨电机与变桨推杆之间为隔离状态，第一驱动装置的运行不 会受到变桨电机的阻碍，也不会对变桨电机造成损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实施例所提供的安全保护装置的结构示意图；
[0020] 图2为本发明实施例所提供的安全保护装置的剖视结构示意图。
[0021] 上图1和图2中：
[0022] 第一驱动装置1、变桨电机2、离合器3、变桨推杆4、桨叶5。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本【技术领域】的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施 方式对本发明作进一步的详细说明。
[0024] 请参考图1和图2,图1为本发明实施例所提供的安全保护装置的结构示意图；图 2为本发明实施例所提供的安全保护装置的剖视结构示意图。
[0025] 本发明实施例所提供的安全保护装置，用于保护同步变桨装置，包括第一驱动装 置1和离合器3,当同步变桨装置的变桨电机2故障停止运行时，离合器3将变桨电机2与 同步变桨装置的变桨推杆4分离，将第一驱动装置1与变桨推杆4连接，由第一驱动装置1 提供紧急顺桨的动力，可以保障变桨机构及风力发电机组的安全性，实现变桨驱动失效时 的安全保护，并且，变桨电机2与变桨推杆4之间为隔离状态，第一驱动装置1的运行不会 受到变桨电机2的阻碍，也不会对变桨电机2造成损坏。
[0026] 由于当同步变桨装置的驱动动力失效时，其原因可能为变桨电机2短路、变桨电 机2所带制动器无法松开、变桨电机2供电电路失效、变桨电机2轴承损坏或其他原因，此 时变桨系统不仅无法提供桨距调节的动力，而且还有可能产生阻力，阻碍备用的紧急动力， 即第一驱动装置1，来进行变桨调节，甚至会造成设备损坏。因此在变桨系统的驱动动力失 效时，需要用离合器3将变桨电机2和变桨推杆4之间的联结断开。
[0027] 为了进一步优化上述方案，当变桨电机2正常运行时，离合器3将变桨电机2与变 桨推杆4连接，第一驱动装置1仅仅作为备用动力使用，当变桨电机2正常运行时，同步变 桨装置的驱动动力由变桨电机2提供，变桨电机2采用同步伺服电机，通过离合器3连接到 变桨推杆4的输入轴上。在变桨系统正常工作时，离合器3处于闭合状态，起到联轴器的作 用。
[0028] 为了进一步优化上述方案，离合器3为电磁离合器，只需要通过供电和断电即可 对其操作，稳定性好，并且能够实现自动化控制。
[0029] 为了进一步优化上述方案，离合器3为常闭式离合器，那么当不对离合器3进行供 电时，离合器3会保持闭合状态，只有得电时才会张开，这样也就保证了离合器3的使用，即 使离合器3断电，也不会发生事故。
[0030] 为了进一步优化上述方案，当第一驱动装置1与变桨推杆4连接并将同步变桨装 置的桨叶5转动到最大顺桨位置时，第一驱动装置1停止工作，离合器3将变桨电机2与变 桨推杆4连接，通过同步变桨装置的制动器对第一驱动装置1制动，并锁定桨叶5的位置。 此处可以通过第一驱动装置1实现风力发电机组的紧急顺桨，避免发生严重的安全事故， 这是因为当桨叶5处在最大顺桨位置时，才不会在风力作用下产生令风轮转动的转矩，从 而可保证机组的安全，并且，同时利用同步变桨装置的制动器对第一驱动装置1制动，并锁 定桨叶5的位置，进一步提高了安全性。为了进一步优化上述方案，第一驱动装置1停止工 作为第一驱动装置1关闭。
[0031] 为了进一步优化上述方案，第一驱动装置1的输出轴与变桨电机2的输出轴同轴 心设置，变桨推杆4则设置两个输入轴，分别与第一驱动装置1的输出轴与变桨电机2的输 出轴对应设置，以保证两者具有同等的扭矩输入能力。
[0032] 为了进一步优化上述方案，第一驱动装置1为电机，可控性好，使用方便。
[0033] 下面对本发明实施例所提供的安全保护装置的整个最优使用过程进行描述：
[0034] 1.向常闭式电磁离合器供电，使变桨电机2与变桨推杆4之间的连接分离；
[0035] 2.向第一驱动装置1供电，启动第一驱动装置1令桨叶5顺桨；
[0036] 3.桨叶5到达最大顺桨位置后，断开第一驱动装置1电源；
[0037] 4.断开常闭式电磁离合器电源，令变桨电机2与变桨推杆4相连，利用变桨电机2 中的制动器为给第一驱动装置1制动，并且锁定桨叶5位置。
[0038] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说 明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术 人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进 和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种安全保护装置，用于保护同步变桨装置，其特征在于，包括第一驱动装置和离合 器， 当所述同步变桨装置的变桨电机故障停止运行时，所述离合器将所述变桨电机与所述 同步变桨装置的变桨推杆分离，将所述第一驱动装置与所述变桨推杆连接。
2. 根据权利要求1所述的安全保护装置，其特征在于，当所述变桨电机正常运行时，所 述离合器将所述变桨电机与所述变桨推杆连接。
3. 根据权利要求2所述的安全保护装置，其特征在于，所述离合器为常闭式离合器。
4. 根据权利要求1所述的安全保护装置，其特征在于，当所述第一驱动装置与所述变 桨推杆连接并将所述同步变桨装置的桨叶转动到最大顺桨位置时，所述第一驱动装置停止 工作，所述离合器将所述变桨电机与变桨推杆连接，通过所述同步变桨装置的制动器对所 述第一驱动装置制动，并锁定所述桨叶的位置。
5. 根据权利要求4所述的安全保护装置，其特征在于，所述第一驱动装置停止工作为 所述第一驱动装置关闭。
6. 根据权利要求1所述的安全保护装置，其特征在于，所述第一驱动装置的输出轴与 所述变桨电机的输出轴同轴心设置。
7. 根据权利要求1所述的安全保护装置，其特征在于，所述第一驱动装置为电机。
【文档编号】F03D7/00GK104061121SQ201410305221
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】董晔弘, 钟小村, 陶友传, 潘峰, 王叶 申请人:中船重工(重庆)海装风电设备有限公司