[發明專利]風力發電機風輪轉速測量結構、裝置及風力發電機組

有效

• 申請號: 201710977746.1
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN109667726B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 馬磊
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 逯博

本發明實施例提供一種風力發電機風輪轉速測量結構、裝置及風力發電機組，其中，所述風力發電機包括輪轂或低速軸，所述風力發電機風輪轉速測量結構，包括：設置在所述輪轂或所述低速軸上的支架、檢測塊、結構相同的第一彈性部件和第二彈性部件，以及壓力傳感器；所述檢測塊的上端經與所述第一彈性部件連接后與所述支架的頂部連接、所述檢測塊的下端經與所述第二彈性部件連接后與固定在所述支架的底部的所述壓力傳感器接觸連接。本發明提供的方案，能夠通過測量檢測塊的向心力，進而根據向心力與轉速之間的關系計算風輪的轉速，提高了測量精度，且簡便高效。

技術領域

本發明涉及風電技術領域，尤其涉及一種風力發電機風輪轉速測量結構、裝置及風力發電機組。

背景技術

在大型風力發電機組中，目前普遍采用變速變槳型風力發電機，即通過調整葉片的位置(也稱“槳距角”)來控制風輪的轉速，進而控制風機的輸出功率。在風力發電機組中，主控系統主要根據風機轉速或參考風速實現風能的最大功率追蹤，從而把風能最大限度轉換為電能。

在現有技術中，轉速測量方法一般采用脈沖計數法，即通過傳感開關、霍爾開關等檢測設備，檢測單位時間內觸發傳感開關的次數，進而計算轉速。在低轉速時，由于風輪轉速慢，單位時間內觸發傳感開關次數少，從而導致測量精度下降。目前，提高低速軸轉速測量精度的方法主要有增加觸發傳感開關的觸發裝置個數、使用兩個傳感開關求平均值或對測量到的轉速值進行濾波處理。上述方法主要存在如下缺陷：

(1)增加觸發傳感開關的觸發裝置個數：由于觸發裝置固定于低速軸轉盤上，在圓周較小的情況下，增加較多的觸發裝置個數很難實現，同時該方案也會造成成本增加；

(2)使用兩個傳感開關，求平均值：由于兩個傳感開關測量結果均存在誤差，因此該方案對于提高測量精度并沒有顯著效果；

(3)對測量到的轉速值進行濾波處理：該方案通過濾波處理，僅能保證轉速值平穩，而不能保證測量精度提高。

發明內容

本發明實施例提供的一種風力發電機風輪轉速測量結構、裝置及風力發電機組，通過測量檢測塊的向心力，進而根據向心力與轉速之間的關系計算風輪的轉速，提高了測量精度，且簡便高效。

為達到上述目的，本發明實施例提供了一種風力發電機風輪轉速測量結構，所述風力發電機包括輪轂或低速軸，包括：設置在所述輪轂或所述低速軸上的支架、檢測塊、結構相同的第一彈性部件和第二彈性部件，以及壓力傳感器；所述檢測塊的上端經與所述第一彈性部件連接后與所述支架的頂部連接、所述檢測塊的下端經與所述第二彈性部件連接后與固定在所述支架的底部的所述壓力傳感器接觸連接。

本發明實施例還提供了一種風力發電機風輪轉速測量裝置，包括：檢測塊旋轉角度采集模塊、控制器和如上所述的風力發電機風輪轉速測量結構，所述檢測塊旋轉角度采集模塊，用于采集檢測塊的旋轉角度；所述風力發電機風輪轉速測量結構，用于輸出所述檢測塊在旋轉過程中壓力傳感器檢測的感測值；所述控制器用于，根據檢測塊的質量以及所述檢測塊的旋轉角度計算所述檢測塊所受重力對向心力的補償量，并根據所述補償量與所述壓力傳感器檢測的感測值計算所述檢測塊所受的向心力；根據所述向心力與風輪轉速的理論關系，計算得到風輪轉速值。

本發明實施例還提供了一種風力發電機組，包括：設置如上所述的風力發電機風輪轉速測量裝置。

本發明實施例提供的風力發電機風輪轉速測量結構、裝置及風力發電機組，通過在輪轂或低速軸上設置檢測塊、壓力傳感器和兩個結構相同的彈性部件，利用風輪的轉動特性以及檢測塊旋轉時的向心力原理，通過測量檢測塊的向心力，進而根據向心力與轉速之間的關系計算風輪的轉速，提高了測量精度，且簡便高效。

附圖說明