阅读说明：本技术 一种风电机组液力耦合器传动装置及其工作方法 (Wind turbine generator hydraulic coupler transmission device and working method thereof ) 是由 张士龙 卢成志 张伟 刘庆超 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种风电机组液力耦合器传动装置及其工作方法,属于风电机组逻辑设计领域,包括用于启动风电机组的风机叶轮、小型定速比液力耦合器、风电机组发电机、耦合器辅助装置、线缆和交流电源；风机叶轮安装于小型定速比液力耦合器的前方,风电机组发电机安装于小型定速比液力耦合器的后方,风机叶轮、小型定速比液力耦合器和风电机组发电机同一轴线布置；耦合器辅助装置布置在风电机组机柜内,用于检测小型定速比液力耦合器的各个温度测点值并为小型定速比液力耦合器提供油箱、冷却、净化等辅助服务,耦合器辅助装置通过线缆与交流电源连接。本发明结构完善、系统紧凑,实用性强,适合风电行业使用,具备可操作性,具有广泛适用性。(The invention discloses a hydraulic coupler transmission device of a wind turbine generator and a working method thereof, belonging to the field of logical design of the wind turbine generator, and comprising a fan impeller for starting the wind turbine generator, a small-sized constant speed ratio hydraulic coupler, a wind turbine generator, a coupler auxiliary device, a cable and an alternating current power supply; the fan impeller, the small-sized constant-speed-ratio hydraulic coupler and the wind turbine generator are arranged on the same axis; the coupler auxiliary device is arranged in the wind turbine generator cabinet and used for detecting each temperature measurement value of the small-sized constant-speed-ratio hydraulic coupler and providing auxiliary services such as oil tank, cooling and purification for the small-sized constant-speed-ratio hydraulic coupler, and the coupler auxiliary device is connected with an alternating current power supply through a cable. The wind power generation system is complete in structure, compact in system, strong in practicability, suitable for being used in the wind power industry, has operability and has wide applicability.)

一种风电机组液力耦合器传动装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种风电机组液力耦合器传动装置及其工作方法，属于风电机组逻辑设计领域。

背景技术

风能发电作为除水力发电外技术最成熟的一种可再生能源发电，其装机容量占整个可再生能源发电装机总容量的绝大部分。

风力发电机组包括风轮、发电机，风轮中含叶片、轮毂、加固件等，它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。

风电机组设备庞大、结构复杂、安全隐患繁多，近年来多次发生风电机组齿轮箱内的齿断裂等事故，因此急需一种风电机组液力耦合器传动装置来保护风电机组。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的风电机组液力耦合器传动装置及其工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种风电机组液力耦合器传动装置，其特征是，包括用于启动风电机组的风机叶轮、小型定速比液力耦合器、风电机组发电机、耦合器辅助装置、线缆和交流电源；所述风机叶轮安装于小型定速比液力耦合器的前方，所述风电机组发电机安装于小型定速比液力耦合器的后方，所述风机叶轮、小型定速比液力耦合器和风电机组发电机同一轴线布置；所述耦合器辅助装置布置在风电机组机柜内，用于检测小型定速比液力耦合器的各个温度测点值并为小型定速比液力耦合器提供油箱、冷却、净化等辅助服务，所述耦合器辅助装置通过线缆与交流电源连接。

进一步地，所述线缆为软接线、硬接线的两种接线冗余设计，使得保护更加可靠。

进一步的，所述小型定速比液力耦合器的输入轴通过少量的齿轮配置可以升速到高于风电机组发电机额定转速的转速。

进一步的，本发明设计液力耦合器的传递动能，液力耦合器是利用液体的动能而进行能量传递的液力传动装置，它以液体油作为工作介质，通过泵轮和涡轮将机械能和液体的动能相互转化，从而连接原动机与工作机械实现动力的传递。

液力耦合器是一种柔性的传动装置，与普通的机械传动装置相比，具有很多独特之处：能消除冲击和振动；过载保护性能和起动性能好，载荷过大而停转时输入轴仍可转动，不致造成动力机的损坏；当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速，使传递扭矩趋于零。液力偶合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比，一般液力偶合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。

由于液力耦合器隔离了振动、缓减了启动冲击，所以风力发电机组齿轮箱内的齿轮没有了危险源，避免了打齿的故障。

本发明装置可以监视风电机组的齿轮箱和液力耦合器的参数，当这些参数超过其运行限制值时，该装置将提供如下功能：

1）在危险工作状态下，对风电机组提供跳闸逻辑。

2）在危险工作状态下，对风电机组提供顺浆逻辑。

3)当风电机组启动条件确定时，在集控室中手动进行风电机组复位工作。

4)当齿轮箱和液力耦合器的参数高一时启动冷却系统。

所述的风电机组液力耦合器传动装置的工作方法，其特征是，过程如下：

1）系统操控风能启动风机叶轮；

2）风机叶轮通过齿轮箱升速小型定速比液力耦合器的输入轴；

3）小型定速比液力耦合器的输入轴通过泵轮将机械能转化为油的动能；

4）油的动能冲击小型定速比液力耦合器的输出轴的涡轮；

5）小型定速比液力耦合器的输出轴的涡轮将机械能传输给风电机组发电机；

6）风电机组发电机升速、并网、带负荷至额定。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、结构完善、系统紧凑，实用性强，适合风电行业使用，具备可操作性，实践证明是一种很好的方法。

2、具备科学性，能满足危及情况时保护风电机组的要求。

3、具有广泛适用性。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：风机叶轮1、小型定速比液力耦合器2、风电机组发电机3、耦合器辅助装置4、线缆5、交流电源6。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1，本实施例中的风电机组液力耦合器传动装置，包括用于启动风电机组的风机叶轮1、小型定速比液力耦合器2、风电机组发电机3、耦合器辅助装置4、线缆5和交流电源6；风机叶轮1安装于小型定速比液力耦合器2的前方，风电机组发电机3安装于小型定速比液力耦合器2的后方，风机叶轮1、小型定速比液力耦合器2和风电机组发电机3同一轴线布置；耦合器辅助装置4布置在风电机组机柜内，用于检测小型定速比液力耦合器2的各个温度测点值并为小型定速比液力耦合器2提供辅助服务，耦合器辅助装置4通过线缆5与交流电源6连接。

小型定速比液力耦合器2的输入轴通过少量的齿轮配置可以升速到高于风电机组发电机3额定转速的转速。

风电机组液力耦合器传动装置的电源技术参数

电源	电压范围	频率范围
			单位	V	Hz
数值	210~240	45~63

风电机组液力耦合器传动装置的工作方法，过程如下：

1)系统操控风能启动风机叶轮1；

2)风机叶轮1通过齿轮箱升速小型定速比液力耦合器2的输入轴；

3)小型定速比液力耦合器2的输入轴通过泵轮将机械能转化为油的动能；

4)油的动能冲击小型定速比液力耦合器2的输出轴的涡轮；

5)小型定速比液力耦合器2的输出轴的涡轮将机械能传输给风电机组发电机3；

6)风电机组发电机3升速、并网、带负荷至额定。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。