一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，包括主控PLC控制裝置、由主控PLC控制裝置連接并控制的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置、固定可旋轉(zhuǎn)安裝的模擬小齒輪、與模擬小齒輪嚙合連接并傳動(dòng)的變槳軸承，所述的模擬小齒輪與變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述的變槳軸承為線形齒條且在模擬小齒輪的嚙合傳動(dòng)下沿長軸方向產(chǎn)生位移。本發(fā)明通過同比例縮小機(jī)械變槳系統(tǒng)，通過主控PLC控制變頻驅(qū)動(dòng)變槳系統(tǒng)，以多重傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳與順槳的工作過程，同時(shí)通過齒條接觸緩沖裝置、光電感應(yīng)開關(guān)、限位開關(guān)來達(dá)到觸發(fā)不同級(jí)別安全鏈的目的，可以更形象的實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳，便于測(cè)試與培訓(xùn)教學(xué)。
【專利說明】
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，具體地說，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能是自然產(chǎn)生的取之不盡、用之不不竭而又不會(huì)產(chǎn)生任何污染的可再生資源，它因空氣流動(dòng)做功而提供給人類的一種可利用的能量，因此被人們廣泛應(yīng)用。由于科學(xué)水平的進(jìn)步，和風(fēng)能自身清潔、環(huán)保的特點(diǎn)，風(fēng)能被應(yīng)用到發(fā)電行業(yè)。風(fēng)力發(fā)電是通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。我國風(fēng)能資源豐富，新能源戰(zhàn)略開始把大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電設(shè)為重點(diǎn)，風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊，預(yù)計(jì)未來很長一段時(shí)間都將保持高速發(fā)展。
[0003]變漿系統(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組成部分，通過控制葉片的角度來控制風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)的輸出功率，并能夠通過空氣動(dòng)力制動(dòng)的方式使風(fēng)機(jī)安全停機(jī)，保證風(fēng)機(jī)獲取最大的能量并減少風(fēng)力對(duì)風(fēng)力機(jī)的沖擊，在并網(wǎng)過程中，變槳距控制還可以實(shí)現(xiàn)快速無沖擊并網(wǎng)，最終提高整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率和電能質(zhì)量。
[0004]變槳系統(tǒng)的所有部件都安裝在輪轂上，風(fēng)機(jī)的葉片(根部)通過變槳軸承與輪轂相連，每個(gè)葉片都要有自己的相對(duì)獨(dú)立的電控同步的變槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)所有部件都隨輪轂以一定的速度旋轉(zhuǎn)。通常情況，對(duì)變槳系統(tǒng)的研究與實(shí)驗(yàn)多在風(fēng)機(jī)整機(jī)吊裝完畢后現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，但由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝的自然環(huán)境條件，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)較為困難，而在地面模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)中的一些部件尺寸很大，地面模擬實(shí)驗(yàn)的局限性非常明顯，不便于對(duì)變槳系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試與培訓(xùn)教學(xué)。
[0005]有鑒于此特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，通過同比例縮小機(jī)械變槳系統(tǒng)，以多重傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳系統(tǒng)，可以更形象的實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳，，為變槳系統(tǒng)的測(cè)試與培訓(xùn)教學(xué)提供仿真系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:
[0008]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，包括主控PLC控制裝置、由主控PLC控制裝置連接并控制的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置、模擬小齒輪、與模擬小齒輪嚙合連接并傳動(dòng)的變槳軸承，所述的模擬小齒輪與變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述的變槳軸承為線形齒條且在模擬小齒輪的嚙合傳動(dòng)下沿長軸方向產(chǎn)生位移。
[0009]進(jìn)一步地，所述的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置包括變槳變頻控制器、與變槳變頻控制器連接的變槳電機(jī)、與變槳電機(jī)連接的變槳減速機(jī)，所述的變槳變頻控制器與主控PLC控制裝置連接，所述的變槳減速機(jī)與模擬小齒輪傳動(dòng)連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述的齒條為直線形，一端為0°端，另一端為90°端，所述的0°端、90°端均靠近齒條的端頭且與端頭有余量距離。
[0011]進(jìn)一步地，還包括用于檢測(cè)齒條的0°端與90°端的檢測(cè)裝置，所述的檢測(cè)裝置與主控PLC控制裝置連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述的檢測(cè)裝置包括光電感應(yīng)開關(guān)、限位開關(guān)，所述的光電感應(yīng)開關(guān)用于檢測(cè)齒條的0°端，所述的限位開關(guān)用于限位齒條的90°端。
[0013]進(jìn)一步地，所述的光電感應(yīng)開關(guān)安裝在齒條的一側(cè)，光電感應(yīng)開關(guān)的檢測(cè)方向與齒條運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所述的限位開關(guān)安裝在齒條的90°端運(yùn)動(dòng)軌跡遠(yuǎn)離齒條的端頭，限位開關(guān)由齒條的90°端接觸觸發(fā)。
[0014]進(jìn)一步地，所述的檢測(cè)裝置還包括緩沖結(jié)構(gòu)，所述的緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)置在光電感應(yīng)開關(guān)遠(yuǎn)離限位開關(guān)的一側(cè)。
[0015]進(jìn)一步地，還包括限位裝置，在模擬小齒輪驅(qū)動(dòng)齒條時(shí)，限位裝置使齒條僅沿長軸方向產(chǎn)生位移。
[0016]進(jìn)一步地，所述的限位裝置為固定安裝的滑槽。
[0017]進(jìn)一步地，還包括支架。
[0018]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。
[0019]本發(fā)明通過同比例縮小機(jī)械變槳系統(tǒng)，通過主控PLC控制變頻驅(qū)動(dòng)變槳系統(tǒng)，以多重傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳與順槳的工作過程，同時(shí)通過齒條接觸緩沖裝置、光電感應(yīng)開關(guān)、限位開關(guān)來達(dá)到觸發(fā)不同級(jí)別安全鏈的目的。
[0020]本發(fā)明結(jié)構(gòu)改造簡潔易懂，操作簡單，易于實(shí)施，使變槳系統(tǒng)的工作原理與流程以更簡捷的方式呈現(xiàn)，為變槳系統(tǒng)的測(cè)試與培訓(xùn)教學(xué)提供仿真系統(tǒng)。
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
【附圖說明】
[0022]附圖作為本申請(qǐng)的一部分，用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中:
[0023]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1-變槳電機(jī);2-變槳減速機(jī);3-支架;4-齒條;5-模擬小齒輪;6_緩沖裝置;7_光電感應(yīng)開關(guān);8-限位開關(guān)。
[0025]需要說明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的構(gòu)思范圍，而是通過參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本發(fā)明的概念。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0029]本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，包括主控PLC控制裝置、由主控PLC控制裝置連接并控制的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置、模擬小齒輪5、與模擬小齒輪5嚙合連接并傳動(dòng)的變槳軸承，所述的模擬小齒輪5與變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述的變槳軸承為線型齒條4且在模擬小齒輪5的嚙合傳動(dòng)下沿長軸方向產(chǎn)生位移。
[0030]具體地，將現(xiàn)實(shí)中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)中的小齒輪與變槳的軸承同比例縮小，制成本發(fā)明所述的模擬小齒輪5和變槳軸承，由于現(xiàn)實(shí)中變槳系統(tǒng)的尺寸較大，不便于在屋內(nèi)或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明采取同比例縮小的形式，更方便的進(jìn)行模擬。
[0031 ]主控PLC控制裝置通過控制變槳變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，傳送控制命令，變槳變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)模擬小齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬小齒輪5與齒條4傳動(dòng)連接，即可實(shí)現(xiàn)齒條4在長軸方向的位移變化。其中，變槳變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以通過固定安裝提供支撐，模擬小齒輪5可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)件上，必要時(shí)，可將齒條4進(jìn)行限位，防止二者嚙合不協(xié)調(diào)或無法嚙合傳動(dòng)。
[0032]變槳軸承在本發(fā)明中是以線形的齒條4存在，不局限于圓形軸承，是為了將圓形的模擬實(shí)驗(yàn)更直觀、更形象的呈現(xiàn)，采取了線形結(jié)構(gòu)形式，線性齒條4可以是直線形齒條或弧線形齒條，將現(xiàn)實(shí)中變槳軸承的圓形軌跡變換成直線形軌跡、弧形軌跡，便于對(duì)變槳系統(tǒng)的理解。應(yīng)該被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是，長軸與短軸相對(duì)存在，線形齒條在三維空間來說必然有一個(gè)長向和兩個(gè)短向，直線齒條的長軸即為直線齒條的長度方向，弧線形齒條的長軸即為弧線的圓弧方向。
[0033]通過主控PLC控制裝置將實(shí)施命令傳遞給變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置，變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置為模擬小齒輪5提供動(dòng)力，使模擬小齒輪5旋轉(zhuǎn)，模擬小齒輪5傳動(dòng)齒條4，實(shí)現(xiàn)齒條4在長軸方向上的位移，達(dá)到模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳過程，使變槳系統(tǒng)以更直觀的形式呈現(xiàn)，便于更好的理解風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的變槳和順槳原理及過程。
[0034]實(shí)施例一
[0035]如圖1所示，本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，包括主控PLC控制裝置、由主控PLC控制裝置連接并控制的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置、模擬小齒輪5、與模擬小齒輪5嚙合連接并傳動(dòng)的變槳軸承，所述的模擬小齒輪5與變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述的變槳軸承為線型齒條4且在模擬小齒輪5的嗤合傳動(dòng)下沿長軸方向產(chǎn)生位移。
[0036]具體地，將現(xiàn)實(shí)中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)中的小齒輪與變槳的軸承同比例縮小，制成本發(fā)明所述的模擬小齒輪5和變槳軸承，由于現(xiàn)實(shí)中變槳系統(tǒng)的尺寸較大，不便于在屋內(nèi)或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明采取同比例縮小的形式，更形象的進(jìn)行模擬。
[0037]主控PLC控制裝置通過控制變槳變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，傳送控制命令，變槳變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)模擬小齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬小齒輪5輪與齒條4傳動(dòng)連接，即可實(shí)現(xiàn)齒條4在長軸方向的位移變化。其中，變槳變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以通過固定安裝提供支撐，模擬小齒輪5可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)件上，必要時(shí)，可將齒條4進(jìn)行限位，防止二者嚙合不協(xié)調(diào)或無法嚙合傳動(dòng)。
[0038]為了更全面更真實(shí)的模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)，采取多極控制變槳過程，所述的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置包括變槳變頻控制器、與變槳變頻控制器連接的變槳電機(jī)1、與變槳電機(jī)I連接的變槳減速機(jī)2，所述的變槳變頻控制器與主控PLC控制裝置連接，所述的變槳減速機(jī)2與模擬小齒輪5傳動(dòng)連接。其中，主控PLC控制裝置將控制命令下達(dá)給變槳變頻驅(qū)動(dòng)器，變槳變頻驅(qū)動(dòng)器再控制變槳電機(jī)I的轉(zhuǎn)速和時(shí)間，變槳電機(jī)I通過變槳減速機(jī)2的減速，將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度控制在需求的范圍內(nèi)，變槳減速機(jī)2傳動(dòng)給模擬小齒輪5，以此實(shí)現(xiàn)控制轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0039]本發(fā)明還包括支架3，所述的變槳電機(jī)I與變槳減速機(jī)2固定安裝在，也可以是變槳減速機(jī)2固定安裝在支架3上，變槳電機(jī)I與變槳減速機(jī)2連接并驅(qū)動(dòng)。
[0040]變槳軸承在本發(fā)明中是以線形的齒條4存在，不局限于圓形軸承，是為了將圓形的模擬實(shí)驗(yàn)更直觀、更形象的呈現(xiàn)，采取了線形結(jié)構(gòu)形式，線性齒條4可以是直線形齒條或弧線形齒條，將現(xiàn)實(shí)中變槳軸承的圓形軌跡變換成直線形軌跡、弧形軌跡，便于對(duì)變槳系統(tǒng)的理解。應(yīng)該被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的是，長軸與短軸相對(duì)存在，線形齒條在三維空間來說必然有一個(gè)長向和兩個(gè)短向，直線齒條的長軸即為直線齒條的長度方向，弧線形齒條的長軸即為弧線的圓弧方向。作為一種優(yōu)選方式，所述的齒條4為直線形，如此，直接以直線形式呈現(xiàn)出來，將變槳的過程中位移變換更直觀的呈現(xiàn)。
[0041]模擬小齒輪5與齒條4嚙合傳動(dòng)時(shí)，為了更好的引導(dǎo)齒條4的運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明還包括限位裝置，在模擬小齒輪5驅(qū)動(dòng)齒條4時(shí)，限位裝置使齒條4僅沿長軸方向產(chǎn)生位移?？梢圆捎弥Ъ?的結(jié)構(gòu)桿件對(duì)齒條4進(jìn)行限位，也可以通過設(shè)置齒條4側(cè)壁，讓齒條4在側(cè)壁一側(cè)滑動(dòng)，保證齒條4與模擬小齒輪5的嚙合不松動(dòng)不脫離。優(yōu)選地，所述的限位裝置為固定安裝的滑槽，滑槽為齒條4提供可滑動(dòng)的導(dǎo)軌，齒條4上可設(shè)置與滑槽匹配的滾輪或滾珠，減少齒條4與滑槽的摩擦。
[0042]現(xiàn)實(shí)中，變槳系統(tǒng)中分為順槳和變槳，分別對(duì)應(yīng)0°和90°的位置，本發(fā)明中所述的齒條4 一端為0°端，另一端為90°端，所述的0°端、90°端均靠近齒條4的端頭且與端頭有余量距離。在齒條4的兩個(gè)端部分別作為0°和90°的變槳位置，直接對(duì)應(yīng)變槳過程中變槳軸承的軌跡位置，齒條4的端頭留有余量，是為了防止齒條4從模擬小齒輪5的嚙合傳動(dòng)中脫離，優(yōu)選地，所述的齒條4留有余量距離的位置設(shè)有防止齒條4脫離模擬小齒輪5嚙合的限位卡，限位卡可以采用螺釘或其他限位裝置，僅要保證齒條4不脫離模擬小齒輪5的嚙合即可。
[0043]在齒條4的0°和90°運(yùn)動(dòng)過程中，為了更形象的模擬現(xiàn)實(shí)中變槳的位置控制，本發(fā)明還包括用于檢測(cè)齒條4的0°端與90°端的檢測(cè)裝置，所述的檢測(cè)裝置與主控PLC控制裝置連接。其中，檢測(cè)裝置是通過檢測(cè)的數(shù)值反饋給主控PLC控制裝置，待主控PLC控制裝置收到相應(yīng)的反饋信號(hào)后會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)的命令控制變槳電機(jī)I的轉(zhuǎn)速，直至控制齒條4的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)位置，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)齒條4的精確控制，呈現(xiàn)仿真模擬。
[0044]本發(fā)明所述的檢測(cè)裝置包括光電感應(yīng)開關(guān)7、限位開關(guān)8，所述的光電感應(yīng)開關(guān)7用于檢測(cè)齒條4的0°端，所述的限位開關(guān)8用于限位齒條4的90°端。其中，光電感應(yīng)開關(guān)7檢測(cè)齒條40°端，光電感應(yīng)開關(guān)7是通過檢測(cè)光電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)齒條4臨界位置的確定，確定齒條4是否跨過光電感應(yīng)開關(guān)7的位置，限位開關(guān)8則是通過觸發(fā)控制齒條4的90°端的位置，仿真模擬現(xiàn)實(shí)中槳葉出現(xiàn)-4°時(shí)，主控PLC控制裝置會(huì)控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0045]其中，所述的光電感應(yīng)開關(guān)7安裝在齒條4的一側(cè)，光電感應(yīng)開關(guān)7的檢測(cè)方向與齒條4運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所述的限位開關(guān)8安裝在齒條4的90°端運(yùn)動(dòng)軌跡遠(yuǎn)離齒條的端頭，限位開關(guān)8由齒條4的90°端接觸觸發(fā)。所述的光電感應(yīng)開關(guān)7安裝在臨近滑槽一端的支架3上，所述的限位開關(guān)8安裝在臨近滑槽另一端的支架3上。
[0046]本發(fā)明所述的檢測(cè)裝置還包括緩沖結(jié)構(gòu)6，所述的緩沖結(jié)構(gòu)6設(shè)置在光電感應(yīng)開關(guān)7遠(yuǎn)離限位開關(guān)8的一側(cè)。齒條4在運(yùn)動(dòng)過了 0°端口后，為了保護(hù)齒條4，設(shè)置一緩沖結(jié)構(gòu)6，緩沖結(jié)構(gòu)6可提供彈性保護(hù)，優(yōu)選地，緩沖結(jié)構(gòu)6設(shè)有彈簧、軟墊、信號(hào)反饋器，軟墊與齒條4接觸，彈簧為軟墊提供彈力變換，信號(hào)反饋器與主控PLC控制裝置電連接，信號(hào)反饋器是檢測(cè)緩沖結(jié)構(gòu)6運(yùn)行臨界點(diǎn)并反饋為主控PLC控制裝置。
[0047]模擬小齒輪5與齒條4嚙合傳動(dòng)時(shí)，為了更好的引導(dǎo)齒條4的運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明還包括限位裝置，在模擬小齒輪5驅(qū)動(dòng)齒條4時(shí)，限位裝置使齒條4僅沿長軸方向產(chǎn)生位移?？梢圆捎弥Ъ?的結(jié)構(gòu)桿件對(duì)齒條4進(jìn)行限位，也可以通過設(shè)置齒條4側(cè)壁，讓齒條4在側(cè)壁一側(cè)滑動(dòng)，保證齒條4與模擬小齒輪5的嚙合不松動(dòng)不脫離。優(yōu)選地，所述的限位裝置為固定安裝的滑槽，滑槽為齒條4提供可滑動(dòng)的導(dǎo)軌，齒條4上可設(shè)置與滑槽匹配的滾輪或滾珠，減少齒條4與滑槽的摩擦。
[0048]具體實(shí)施步驟:
[0049]如圖1所示，作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，將變槳電機(jī)I和變槳減速機(jī)2固定安裝在支架3上層上，變槳電機(jī)I驅(qū)動(dòng)變槳減速機(jī)2，將變槳電機(jī)I與變槳變頻驅(qū)動(dòng)器電連接，變槳變頻驅(qū)動(dòng)器由主控PLC控制裝置控制，在變槳減速機(jī)2的驅(qū)動(dòng)軸上安裝模擬小齒輪5，模擬小齒輪5安裝完后位于支架3上層與下層的空間中，在支架3下層中間位置固定安裝上滑槽，將直線形狀的齒條4放入滑槽并和模擬小齒輪5嚙合，支架3下層兩端分別安裝光電感應(yīng)開關(guān)7和限位開關(guān)8，安裝光電感應(yīng)開關(guān)7的一端外側(cè)安裝有緩沖裝置。起始位置將齒條4放置在0°位置，即齒條4的0°端位于光電感應(yīng)開關(guān)7處，齒條4的90°端位于模擬小齒輪5嚙合處。
[0050]變槳:啟動(dòng)主控PLC控制裝置，下達(dá)變槳命令給變槳變頻驅(qū)動(dòng)器，變槳變頻驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)變槳電機(jī)I，變槳電機(jī)I傳動(dòng)變槳減速機(jī)2，變槳減速機(jī)2處于需求的轉(zhuǎn)速，變槳減速機(jī)2傳動(dòng)模擬小齒輪5，模擬小齒輪5嗤合傳動(dòng)齒條4，齒條4在長軸向移動(dòng)，即齒條4的90°端逐漸遠(yuǎn)離模擬小齒輪5，齒條4的0°端逐漸靠近模擬小齒輪5，當(dāng)齒條4的90°端觸動(dòng)限位開關(guān)8時(shí)，限位開關(guān)8將該信號(hào)通過變槳變頻器反饋給主控PLC控制裝置，主控PLC控制裝置即刻下達(dá)停止命令給變槳變頻器，變槳變頻器停止變槳電機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)，以停止對(duì)齒條4的傳動(dòng)產(chǎn)生位移。
[0051]順槳:主控PLC控制裝置下達(dá)順槳命令時(shí)，通過以上的系列控制和傳動(dòng)，齒條4的0°端逐漸遠(yuǎn)離模擬小齒輪5，齒條4的90°端逐漸靠近模擬小齒輪5，當(dāng)齒條4的0°端通過光電感應(yīng)開關(guān)7所檢測(cè)的位置時(shí)，光電感應(yīng)開關(guān)7將檢測(cè)信號(hào)通過變槳變頻器反饋給主控PLC控制裝置，主控PLC控制裝置即刻下達(dá)減速命令，將該命令逐步傳遞，實(shí)現(xiàn)齒條4在長軸向的移動(dòng)逐漸減速直至停止，當(dāng)齒條4未停止移動(dòng)觸碰到緩沖結(jié)構(gòu)6時(shí)，緩沖裝置會(huì)將信號(hào)反饋為主控PLC控制裝置，主控PLC控制裝置會(huì)下達(dá)停止命令，與此同時(shí)緩沖裝置會(huì)增加阻力，加速對(duì)齒條4的減速，實(shí)現(xiàn)對(duì)齒條4的保護(hù)。
[0052]本發(fā)明通過同比例縮小機(jī)械變槳系統(tǒng)，通過主控PLC控制變頻驅(qū)動(dòng)變槳系統(tǒng)，以多重傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳與順槳的工作過程，同時(shí)通過齒條接觸緩沖裝置、光電感應(yīng)開關(guān)、限位開關(guān)來達(dá)到觸發(fā)不同級(jí)別安全鏈的目的。本發(fā)明結(jié)構(gòu)改造簡潔易懂，操作簡單，易于實(shí)施，使變槳系統(tǒng)的工作原理與流程以更簡捷的方式呈現(xiàn)，為變槳系統(tǒng)的測(cè)試與培訓(xùn)教學(xué)提供仿真系統(tǒng)。
[0053]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專利的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于:包括主控PLC控制裝置、由主控PLC控制裝置連接并控制的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置、模擬小齒輪(5)、與模擬小齒輪(5)嚙合連接并傳動(dòng)的變槳軸承，所述的模擬小齒輪(5)與變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，所述的變槳軸承為線形齒條(4)且在模擬小齒輪(5)的嚙合傳動(dòng)下沿長軸方向產(chǎn)生位移。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的變槳變頻驅(qū)動(dòng)裝置包括變槳變頻控制器、與變槳變頻控制器連接的變槳電機(jī)(I)、與變槳電機(jī)(I)連接的變槳減速機(jī)(2)，所述的變槳變頻控制器與主控PLC控制裝置連接，所述的變槳減速機(jī)(2)與模擬小齒輪(5)傳動(dòng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的齒條(4)為直線形，一端為0°端，另一端為90°端，所述的0°端、90°端均靠近齒條(4)的端頭且與立而頭有余M距尚。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于檢測(cè)齒條(4)的0°端與90°端的檢測(cè)裝置，所述的檢測(cè)裝置與主控PLC控制裝置連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的檢測(cè)裝置包括光電感應(yīng)開關(guān)(7)、限位開關(guān)(8)，所述的光電感應(yīng)開關(guān)(7)用于檢測(cè)齒條(4)的0°端，所述的限位開關(guān)(8)用于限位齒條(4)的90°端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的光電感應(yīng)開關(guān)(7)安裝在齒條(4)的一側(cè)，光電感應(yīng)開關(guān)(7)的檢測(cè)方向與齒條(4)運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所述的限位開關(guān)(8)安裝在齒條(4)的90°端運(yùn)動(dòng)軌跡遠(yuǎn)離齒條的端頭，限位開關(guān)(8)由齒條(4)的90°端接觸觸發(fā)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的檢測(cè)裝置還包括緩沖結(jié)構(gòu)(6)，所述的緩沖結(jié)構(gòu)(6)設(shè)置在光電感應(yīng)開關(guān)(7)遠(yuǎn)離限位開關(guān)(8)的一側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，還包括限位裝置，在模擬小齒輪(5)驅(qū)動(dòng)齒條(4)時(shí)，限位裝置使齒條(4)僅沿長軸方向產(chǎn)生位移。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述的限位裝置為固定安裝的滑槽。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械變槳仿真系統(tǒng)，其特征在于，還包括支架(3)。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK106066255SQ201610447892
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日 公開號(hào)201610447892.9, CN 106066255 A, CN 106066255A, CN 201610447892, CN-A-106066255, CN106066255 A, CN106066255A, CN201610447892, CN201610447892.9
【發(fā)明人】李東揮, 張雨雷, 李東赫, 崔大勇, 王江
【申請(qǐng)人】大唐（通遼）霍林河新能源有限公司