[發(fā)明專利]一種大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310310854.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN103399165A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳磊;劉欣村;盧強(qiáng);曾雨竹;蔡國洋;鄔昌明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01P3/36
• 分類號(hào): G01P3/36;G01P3/44;G01P13/00;G01C1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)檢測裝置，尤其是大型風(fēng)電機(jī)組中風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)檢測裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)能是一種可再生的綠色能源，隨著世界各國對(duì)能源需求的增加和環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)，風(fēng)力發(fā)電越來越受到世界各國的重視。自然界的風(fēng)每時(shí)每刻都在變化，直接影響著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。在大型風(fēng)電機(jī)組中，至少要對(duì)風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)這兩個(gè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，實(shí)現(xiàn)信號(hào)冗余和數(shù)據(jù)檢查，提高機(jī)組控制的可靠性。部分機(jī)組還要測量風(fēng)輪的方位角，用于獨(dú)立變槳控制或載荷控制。

傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)測量裝置種類繁多。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)迅速，但是不能測量風(fēng)輪的方位角；絕對(duì)式編碼器可以精確測量風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)的空間位置，滿足測量需求，但制造工藝復(fù)雜，成本高，不易實(shí)現(xiàn)小型化；混合式編碼器是增量式與絕對(duì)式編碼器的組合，功能齊全，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，價(jià)格相對(duì)較高。感應(yīng)同步器和旋轉(zhuǎn)變壓器在檢測風(fēng)輪轉(zhuǎn)速時(shí)需要特殊的安裝結(jié)構(gòu)，價(jià)格較高。

故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)靈敏、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)、價(jià)格低廉的大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置可采用如下技術(shù)方案：

一種大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置，包括旋轉(zhuǎn)檢測盤、用以檢測旋轉(zhuǎn)檢測器運(yùn)動(dòng)的傳感器、接收傳感器數(shù)據(jù)的信號(hào)采集處理裝置；環(huán)形金屬板上沿環(huán)形金屬板圓周均勻分布多個(gè)扇形孔，環(huán)形金屬板的圓心也是扇形孔的圓心，每個(gè)扇形孔對(duì)應(yīng)的圓心角和相鄰兩個(gè)扇形孔之間的間隔對(duì)應(yīng)的圓心角大小相等。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置采用傳感器通過檢測旋轉(zhuǎn)檢測盤的運(yùn)行而產(chǎn)生高低電平，信號(hào)采集處理裝置根據(jù)傳感器的檢測信號(hào)計(jì)算并輸出旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向和方位角。該發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)靈敏、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，并且能滿足風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)測量的精度要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)檢測盤的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中信號(hào)采集處理裝置及傳感器電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是采用本發(fā)明大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置對(duì)風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)方向判斷規(guī)則示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明提供的大型風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)檢測裝置包括三部分，分別為安裝在風(fēng)輪或發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)檢測盤1、安裝在固定支架上的非接觸式傳感器2和信號(hào)采集處理裝置3。

如圖2所示，在旋轉(zhuǎn)檢測盤1上均勻分布多個(gè)扇形孔11。旋轉(zhuǎn)檢測盤1的圓心16也是扇形孔11的圓心，每個(gè)扇形孔11對(duì)應(yīng)的圓心角13和相鄰兩個(gè)扇形孔之間的間隔12對(duì)應(yīng)的圓心角14大小相等。扇形孔11的個(gè)數(shù)根據(jù)測量位置的轉(zhuǎn)速、信號(hào)采集處理裝置的采樣頻率、測量精度等因素共同決定。在旋轉(zhuǎn)檢測盤1上開一個(gè)貫通的圓孔15，該圓孔對(duì)應(yīng)風(fēng)輪方位角的0度位置。旋轉(zhuǎn)檢測盤1要固定在大型風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)輪或發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上并和軸一起運(yùn)動(dòng)。

如圖3所示，信號(hào)采集處理裝置包括外部輸入處理電路，供電和隔離保護(hù)電路，處理器和輸出電路。供電和隔離保護(hù)電路外接三個(gè)傳感器，分別為2a、2b和2c。

外部輸入處理電路是用來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)參數(shù)設(shè)定和模式選擇，并選擇輸出方式等。供電和隔離保護(hù)電路是為傳感器2a、2b和2c提供電源，并將輸入信號(hào)與處理器隔離。處理器分別從隔離保護(hù)電路和外部輸入處理電路得到傳感器信號(hào)和旋轉(zhuǎn)參數(shù)，計(jì)算出旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向和方位角，并傳遞給輸出電路。輸出電路根據(jù)外部輸入處理電路的設(shè)定值確定輸出方式，將處理器的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行顯示并發(fā)送。

傳感器2a、2b和2c可以是光電開關(guān)傳感器或接近開關(guān)傳感器。若為光電開關(guān)傳感器，是通過檢測透光的扇形孔11和不透光的板材，記錄光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，產(chǎn)生高低電平。若為接近開關(guān)傳感器，是感應(yīng)金屬板材這類導(dǎo)磁體凹下的孔，相應(yīng)的給出高低電平。在本實(shí)施方式中，采用光電開關(guān)傳感器檢測透光的扇形孔11和不透光的板材的做法。