專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前，在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)中，一般采用冗余編碼器配置，每一臺(tái)變槳電機(jī)軸上裝有一個(gè)絕對(duì)值編碼器，同時(shí)在變槳軸承附近裝有一個(gè)測(cè)量槳距角的冗余絕對(duì)值編碼器，該冗余編碼器需要小齒輪與變槳軸承嚙合，通過小齒輪傳動(dòng)來檢測(cè)變槳方向和角度。當(dāng)兩個(gè)編碼器的角度偏差過大時(shí)，變槳系統(tǒng)收槳以保護(hù)風(fēng)機(jī)，防止編碼器故障后變槳系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。在該方案中，雖然冗余絕對(duì)值編碼器的精度較高，但傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，冗余編碼器承受的扭矩較大，如果沒有專用的減震措施容易損壞編碼器，另外，冗余絕對(duì)值編碼器以及接口控制模塊的成本也較高。·霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾接近開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾接近開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的
一方面，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置，包括變槳軸承、接近開關(guān)安裝支架和霍爾接近開關(guān)，將所述接近開關(guān)安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內(nèi)齒圈的位置，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)固定在所述接近開關(guān)安裝支架上。優(yōu)選地，所述霍爾接近開關(guān)與所述變槳軸承的齒面的距離可調(diào)。優(yōu)選地，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍。另一方面，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置包括變槳軸承、接近開關(guān)安裝支架和霍爾接近開關(guān)，將所述接近開關(guān)安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內(nèi)齒圈的位置，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)固定在所述接近開關(guān)安裝支架上，所述霍爾接近開關(guān)與齒面的距離可調(diào)，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法包括步驟
a.兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)通過屏蔽電纜接入變槳控制器的高速計(jì)數(shù)模塊；
b.在變槳時(shí)，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)將其與所述變槳軸承內(nèi)齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為近似方波的信號(hào)；
c.PLC內(nèi)部程序?qū)λ龌魻柦咏_關(guān)的輸出信號(hào)進(jìn)行判斷和計(jì)算得出變槳的方向和角度。優(yōu)選地，當(dāng)所述變槳軸承齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)發(fā)生變化，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)輸出信號(hào)有0、1、2、3四種狀態(tài)序列。優(yōu)選地，當(dāng)兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)出現(xiàn)O轉(zhuǎn)換為2，I轉(zhuǎn)換為3，2轉(zhuǎn)換為O或者3轉(zhuǎn)換為I時(shí)，可判斷兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)安裝的相對(duì)位置存在問題。優(yōu)選地，當(dāng)兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)2轉(zhuǎn)換為3，可判斷變槳系統(tǒng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，當(dāng)兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)3轉(zhuǎn)換為2，可判斷變槳系統(tǒng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，在變槳系統(tǒng)校零時(shí)，變槳控制器將當(dāng)時(shí)的槳距角標(biāo)定為O度，通過所述變槳軸承內(nèi)齒圈的齒數(shù)可以計(jì)算出每個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的角度，當(dāng)所述變槳軸承順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，變槳控制器根據(jù)高速計(jì)數(shù)器得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出所述變槳軸承轉(zhuǎn)過的角度。本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本 較低，檢測(cè)方法也比較簡(jiǎn)單，易操作。


圖I是本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的霍爾接近開關(guān)輸出信號(hào) 圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的信號(hào)狀態(tài)轉(zhuǎn)換具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明，使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。圖I是本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置，其包括包括變槳軸承I、接近開關(guān)安裝支架2和霍爾接近開關(guān)3，將接近開關(guān)安裝支架2固定在輪轂上靠近變槳軸承I內(nèi)齒圈的位置，兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3固定在接近開關(guān)安裝支架2上，霍爾接近開關(guān)3與變槳軸承的齒面的距離可調(diào)，兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍。本發(fā)明明具體實(shí)施例中，還提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置包括變槳軸承I、接近開關(guān)安裝支架2和霍爾接近開關(guān)3，將接近開關(guān)安裝支架2固定在輪轂上靠近變槳軸承I內(nèi)齒圈的位置，兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3固定在接近開關(guān)安裝支架2上，霍爾接近開關(guān)3與齒面的距離可調(diào)，兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法包括步驟
a.兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3通過屏蔽電纜接入變槳控制器的高速計(jì)數(shù)模塊；b.在變槳時(shí)，兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3將其與變槳軸承I內(nèi)齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為近似方波的信號(hào)；
c.PLC (可編程控制器)內(nèi)部程序?qū)魻柦咏_關(guān)3的輸出信號(hào)進(jìn)行判斷和計(jì)算得出變槳的方向和角度。圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的霍爾接近開關(guān)輸出信號(hào)圖，如圖2所示，當(dāng)變槳軸承I齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3的輸出信 號(hào)發(fā)生變化，兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3輸出信號(hào)有下面四種狀態(tài)序列
0(LL)
1(HL)
2(HH)
3(LH)
圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的信號(hào)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖3所示，當(dāng)兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3的輸出信號(hào)出現(xiàn)O轉(zhuǎn)換為2，I轉(zhuǎn)換為3，2轉(zhuǎn)換為O或者3轉(zhuǎn)換為I時(shí)，可判斷兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3安裝的相對(duì)位置存在問題；當(dāng)兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3的輸出信號(hào)2轉(zhuǎn)換為3，可判斷變槳系統(tǒng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)兩個(gè)霍爾接近開關(guān)3的輸出信號(hào)3轉(zhuǎn)換為2，可判斷變槳系統(tǒng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在變槳系統(tǒng)校零時(shí)，變槳控制器將當(dāng)時(shí)的槳距角標(biāo)定為O度，通過變槳軸承I內(nèi)齒圈的齒數(shù)可以計(jì)算出每個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的角度，當(dāng)變槳軸承I順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，變槳控制器根據(jù)高速計(jì)數(shù)器得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出變槳軸承I轉(zhuǎn)過的角度，從而增加或減少相應(yīng)的角度，得到最新的槳距角，并將該數(shù)據(jù)存入變槳PLC，并要使該數(shù)據(jù)掉電保持。本發(fā)明具體實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，檢測(cè)方法也比較簡(jiǎn)單，易操作。在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。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)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括變槳軸承、接近開關(guān)安裝支架和霍爾接近開關(guān)，將所述接近開關(guān)安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內(nèi)齒圈的位置，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)固定在所述接近開關(guān)安裝支架上。
2.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述霍爾接近開關(guān)與所述變槳軸承的齒面的距離可調(diào)。
3.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置，其特征在于，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍。
4.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置包括變槳軸承、接近開關(guān)安裝支架和霍爾接近開關(guān)，將所述接近開關(guān)安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內(nèi)齒圈的位置，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)固定在所述接近開關(guān)安裝支架上，所述霍爾接近開關(guān)與齒面的距離可調(diào)，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法包括步驟 a.兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)通過屏蔽電纜接入變槳控制器的高速計(jì)數(shù)模塊； b.在變槳時(shí)，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)將其與所述變槳軸承內(nèi)齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為近似方波的信號(hào)； c.PLC內(nèi)部程序?qū)λ龌魻柦咏_關(guān)的輸出信號(hào)進(jìn)行判斷和計(jì)算得出變槳的方向和角度。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)所述變槳軸承齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)發(fā)生變化，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)輸出信號(hào)有0、1、2、3四種狀態(tài)序列。
6.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)出現(xiàn)O轉(zhuǎn)換為2，I轉(zhuǎn)換為3，2轉(zhuǎn)換為O或者3轉(zhuǎn)換為I時(shí)，可判斷兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)安裝的相對(duì)位置存在問題。
7.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)2轉(zhuǎn)換為3，可判斷變槳系統(tǒng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，當(dāng)兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)的輸出信號(hào)3轉(zhuǎn)換為2，可判斷變槳系統(tǒng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于，在變槳系統(tǒng)校零時(shí)，變槳控制器將當(dāng)時(shí)的槳距角標(biāo)定為O度，通過所述變槳軸承內(nèi)齒圈的齒數(shù)可以計(jì)算出每個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的角度，當(dāng)所述變槳軸承順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，變槳控制器根據(jù)高速計(jì)數(shù)器得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出所述變槳軸承轉(zhuǎn)過的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，檢測(cè)裝置包括變槳軸承、接近開關(guān)安裝支架和霍爾接近開關(guān)，將所述接近開關(guān)安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內(nèi)齒圈的位置，兩個(gè)所述霍爾接近開關(guān)固定在所述接近開關(guān)安裝支架上。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳方向和角度的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
文檔編號(hào)G01P13/04GK102818519SQ20121030019
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者潘愛華, 王安正, 于長生, 舒晶, 劉林 申請(qǐng)人:南京風(fēng)電科技有限公司