Гидравлическая система управления ветроагрегатом

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет повысить надежность системы в работе. Система содержит кинематически связанные между собой и поворотными лопастями 1 ветроколеса блокирующий гидроцилиндр 17 с пружиной 18 и управляющей 19 полостями и гидроцилиндр 2 изменения угла установки, тормоз 13 с гидроцилиндром 11, снабженным пружиной 15 и управляющей 16 полостями, соединенный с напорной 4 и исполнительной 5 магистралями подпружиненный двухпозиционный распределитель 3 с механической защелкой 25, с которой связаны датчик 8 угловой скорости, вибрационный датчик 9 и устройство штормовой защиты с логическим блоком (ЛБ) 22. ЛБ 22 снабжен триггером, реле времени, мембранным приводом со штоком, перекрывающим при перемещении управляющую пневмолинию 23, и двоичным счетчиком сигналов, входы которого и триггера связаны с датчиком 21 скорости ветра, а выход-с управляющей пневмолинией 23. Причем выход реле времени соединен с рабочей камерой мембранного привода ЛБ 22. Датчик 21 скорости ветра выполнен в виде стойки, жестко закрепленного на ней пневмоприемника, состоящего из двух направленных навстречу сопл, одно из которых подключено к источнику сжатого воздуха, а другое - к триггеру и счетчику сигналов ЛБ 22, установленной на стойке при помощи подшипников оси и жестко закрепленных на ней флюгерной плоскости и диска, расположенного между соплами и имеющего отверстие, расположенное на том же радиусе, что и сопла. При скорости ветра, близкой к штормовой, флюгерная плоскость отклоняется на угол, соответсвующий штормовому ветру, отверстие в диске устанавливается соосно с соплами, а сжатый воздух от источника 20 сжатого воздуха поступит в ЛБ 22. После трехкратного повторения сигнала о штормовом ветре срабатывают тормоз 13 и блокирующий гидроцилиндр 17, что приводит к останову ветроколеса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

союз соВЕтсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 F 03 D 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР I (21) 4441263/25-06 (22) 14.06.88 (46) 07.05,90. Бюл. ¹ 17 (71) Институт электродинамики АН

УССР (72) Г.И.Денисенко, А.Ф.Домрачев и Н.А.Шихайлов (53) 621.548(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1325188, кл. F 03 D 7/04, 1986. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕ-.

НИЯ ВЕТРОАГРЕГАТОМ

„.,Я0„„1562519 А 1

2 (57) Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет повысить надежность системы в работе. Система содержит кинематически связанные между собой и поворотными лопастями ветроколеса блокирующий гидроцилиндр

17 с пружинной 18 и управляющей 19 полостями и гидроцилиндр 2 изменения угла установки, тормоз 13 с гидроцилиндром 11, снабженным пружинной 15 и управляющей 16 полостями, соединенный с напорной 4 и исполнительной

5 магистралями подпружиненный двух1562519 позиционный распределитель 3 с механической защелкой 25, с которой свя-! заны датчик 8 угловой скорости, вибрационный датчик 9 и устройство штор5 мовой защиты с логическим блоком (ЛБ) 22. ЛБ 22 снабжен триггером, ре-ле времени, мембранным приводом со штоком, перекрывающим при перемещении управляющую пневмолинию 23, и двоичным счетчиком сигналов, входы которого и триггера связаны с датчиком 21 скорости ветра, а выход — с управляющей пневмолинией 23. Причем выход реле времени соединен с рабочей 15 камерой мембранного привода ЛБ 22.

Датчик 21 скорости ветра выполнен в виде стойки, жестко закрепленного на ней пневмоприемника, состоящего иэ двух направленных навстречу сопел, 20 одно из которых подключено к источИзобретение относится к ветро- 25 энергетике и касается гидравлических систем, управляющих работой ветроагрегата.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На фиг.1 представлена принципиальная схема гидравлической системы управления ветроагрегатом;на фиг.2— принципиальная схема логического блока; на фиг,3 — конструкция датчика скорости ветра.

Гидравлическая система управления ветроагрегатом содержит кинематически связанный с поворотными лопастями i ветроколеса гидрацилиндр 2 изменения угла установки, двухпозиционный распределитель 3, соединенный с напорной 4 и исполнительной 5 магистралями, связанными соответственно с источником б жидкости высокого давления и сливной магистралью 7, датчик

8 угловой скорости, вибрационный датчик 9 и связанные между собой дроссель 10 и обратный клапан 11„

Система дополнительно содержит под50 соединенную параллельно к исполнительной магистрали 5 тормозную гидролинию 12, тормоз 13 ветроколеса с гидроцилиндром 14,имеющим пружинную 15 и управляющую 16 полости,по55 следняя иэ которых соединена с тормозной гидролинией 12, блокирующий гидроцилиндр 17, кинематически связанный с гидроцилиндром 2 изменения нику сжатого воздуха,а другое — к триггеру и счетчику сигналов ЛБ ?2, установленной на стойке при помощи подшипников оси и жестко закрепленных на ней флюгерной плоскости и диска, расположенного между соплами и имеющего отверстие, расположенное на

roM же радиусе, что и сопла. При скорости ветра, близкой к штормовой, флюгерная плоскость отклоняется.на угол, соответствующий штормовому ветру, отверстие в диске устанавливается соосно с соплами, а сжатый воздух от источника 20 сжатого воздуха поступит в ЛБ 22, После трехкратного

I повторения сигнала о штормовом ветре срабатывают тормоз 13 и блокирующий гидроцилиндр 17, что приводит к останову ветроколеса. 2 з .и. ф-лы, 3 ил, угла установки и также имеющий пружинную полость 18 и управляющую полость

19, соединенную сисполнительной магистралью 5, и устройство штормовой зашиты, включающее источник сжатого воздуха 20, датчик 21 скорости ветра, связанный с ними логический блок

22 с управляющей пневмолинией 23 и мембранный привод 24 со штоком, рабочая камера которого сообщена с управляющей пневмолинией 23, причем двухпозиционный распределитель 3 подпружинен и снабжен механической защелкой 25, соединенной со штоком мембранного привода 24, датчиком 8 угловой скорости и вибрационным датчиком 9, а дроссель 10 и обратный клапан 11 установлены на тормозной гидролинии 12 параллельно друг другу.

Логический блок 2? снабжен триггером 26, реле 27 времени, мембранным приводом 28 со штоком, перекрывающим при перемещении управляющую пневмолинию 23, и двоичным счетчиком

29 сигналов, вход которого и триггер

2б связаны с датчиком 21 скорости ветра, а выход — с управляющей пневмолинией 23, причем выход реле 27 времени соединен с рабочей камерой мембранного привода 28 логического блока.

Датчик 21 скорости ветра выполнен в виде стойки 30, жестко закрепленного на ней пневмоприемника, состоящего из двух направленных навстречу друг другу сопел 31, одно из которых под5

15625 ключено к источнику 20 сжатого воздуха, а другое — к триггеру 26 и счетчику 29 логического блока 22, установленной на стойке 30 при помощи подшипников 32 оси 33 и жестко закрепленных на ней флюгерной плоскости 34 и диска 35, расположенного между соплами 31 и имеющего отверстие

36, расположенное на том же радиусе, что и сопла 31. Кроме этого, система содержит гидроусилитель 37, и логический блок 22 снабжен клапаном 38.

При нормальной работе ветроагрегата сигналы с чувствительного элемента преобразуются в гйдроусилителе 3? в пропорциональные им расходы жидкости, направленные от напорной магистрали 4 через подпружиненный двухпо- зиционный распределитель 3 по испол- 20 нительной магистрали 5 к гидроцилиндру 2 изменения угла установки. Благодаря наличию давления в исполнительной магистрали 5 тормоз 13 растормаживается, сжимая при этом пружину 25 в пружинной полости 15. По той же причине блокирующий гидроцилиндр 17 занимает крайнее правое положение, сжимая при этом пружину, размещенную в пружинной полости 18 блокирующе- 30 го гидроцилиндра 17. Таким образом, при наличии давления в исполнительной магистрали 5 ветроагрегат расторможен, блокирующий гидроцилиндр 17 выполняет роль жесткой тяги, а распределитель 3 установлен на механической защелке 25 в положение,соединяющее напорную магистраль 4 с исполнительной магистралью 5. Его пружина при этом сжата. Источник 20 сжатого воздуха обеспечивает сжатым воздухом одно из сопел 31 пневмоприемника и логический блок 22.

При скорости ветра, близкой к штормовой, флюгерная плоскость 34 откло- 45 нйется на угол, соответствующий штормовому ветру. Тогда отверстие 36 в диске 35 устанавливается соосно соплам 31 и сжатый воздух от источника

20 сжатого воздуха поступает в логический блок 22. Здесь сигнал запоминается триггером 26, реле 27 времени задерживает его на время, за которое ветроколесо не успевает разогнаться до недопустимой угловой скорости, а двоичный счетчик 29 сигналов подсчитывает сигналы, поступившие от датчика 21 скорости ветра. Мембранный привод 28 логического блока 22 откры19

6 вает управляющую пневмолинию 23 при работе реле 27 времени посредством воздействия на управляющий элемент клапана 38. Но сигнал поступает лишь тогда, когда счетчик 29 сигналов отмечает трехкратное его повторение в течение периода срабатывания реле 27 времени.

После поступления по управляющей пневмолинии 23 в рабочую камеру мембранного привода 24 последний своим штоком освобождает механическую защелку 25 двухпозиционного распределителя 3 и он под действием своей пружины переключается, соединяя исполнительную магистраль 5 со сливной магистралью 7 и одновременно отсекая напорную магистраль 4. При этом давление в исполнительной 5 магистрали и тормозной гидролинии 12 пропадает и жидкость начнет вытесняться на слив соответственно тормозного 14 и блокирующего гидроцилиндров. В это время происходит сраба-, тывание тормоза, а движение штока бло кирующего гидроцилиндра 17 вызывает поворот лопастей 1 на угол, соответствующий остановке ветроколеса, независимо от положения штока гидроцилиндра 17. Причем благодаря наличию в тормозной гидролинии 12 обратного клапана 11 и регулируемого дросселя !

О время торможения можно регулировать. При увеличении угловой скорости ветроколеса выше допустимого значения механическую защелку 25 освобождают соответственно или датчик

8 угловой скорости, или вибрационный датчик 9.

Формула изобретения

1. Гидравлическая система управления ветроагрегатом, содержащая кинематически связанный с поворотными лопагтями ветроколеса гидроцилиндр изменения угла установки, двухпозиционный распределитель, соединенный с напорной и исполнительной магистраля- ми,связанными соответственно с источником жидкости высокого давления и сливной магистралью, датчик угловой скорости, вибрационный датчик и связанные между собой дроссель и обратный клапан, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения

7 1562519 8 надежности работы, система дополнительно содержит подсоединенную параллельно к исполнительной магистрали тормозную гидролинию тормоз ветро"

5 колеса с гидроцилиндром, имеющим пружинную и управляющую полости, последняя иэ которых соединена с тормозной . гидролинией, блокирующий гидроцилиндр, кинематически связанный с гид- 10 роцилиндром изменения угла установки и также имеющий пружинную полость и. управляющую полость, соединенную с исполнительной магистралью, и уст ройство штормовой защиты, включающее источник сжатого воздуха, датчик скорости ветра, связанный с ними логический блок с управляющей пневмолинией и мембранный привод со штоком, рабочая камера которого сообщена с управляющей пневмолинией, причем двухпбэиционный распределитель подпружинен и снабжен механической защелкой, соединенной со штоком мембранного привода, датчиком угловой 25 скорости и вибрационным датчиком, а дроссель и обратный клапан установлены на тормозной гидролинии параллельно друг другу.

2. Система по н. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что логический блок снабжен триггером, реле времени, мембранным приводом со штоком, перекрывающим при перемещении управляющую пневмолинию, и двоичным счетчиком сигналов, вход которого и триггер связаны с датчиком скорости ветра, а выход — с управляющей пневмолинией, причем выход реле времени соединен с рабочей камерой мембранного привода логического блока.

3. Система по п ° 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что датчик скорости ветра выполнен в виде стойки, жестко закрепленного на ней пневмоприемника, состоящего из двух направленных навстречу друг другу сопел, одно из которых подключено к источнику сжатого воздуха, а другое — к триггеру и счетчику логического блока, установленной на стойке при помощи подшипников оси и жестко закрепленных на ней флюгерной плоскости и диска, расположенного между соплами.и имеющего отверстие, расположенное на том же радиусе, что и сопла.

1562519

Составитель В.Игнатьев

Редактор M.Áëàíàð Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Заказ 1046 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101