CN101841205A - 变桨风力发电用串激电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变桨风力发电用串激电机，装载于风力发电机的轮毂内通过变速箱驱动桨叶，其特征在于：所述串激电机配置有用于控制桨叶止动的电磁刹车、用于采集电机转速信号的测速发电机，以及用于测定桨叶位置和角度信号的绝对式编码器，所述电磁刹车、测速发电机转子直接连接在电机转轴上，编码器转轴通过联轴器与电机转轴连接，电磁刹车、测速发电机定子、编码器固定在电机机壳上。通过测速发电机替代旋转变压器精确采集电机转速，简化了主控系统的控制计算，提高了桨叶的控制精度，并且有效延长了电机的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种变桨风力发电用串激电机的附带配置。
背景技术
现有的变浆直流电机(串激电机)配置了电磁刹车、旋转变压器和绝对式编码器，通过旋转变压器来实时输出电机的转速信号，通过绝对式编码器来实时输出桨叶的位置和角度信号，独立于串激电机外的整个变桨控制系统根据接收到的电机实时速度和桨叶位置信号，对该电机闭环实施控制。
但实际应用中，由于旋转变压器输出的速度信号与电机转速是一种非线性函数关系，因此控制计算较为复杂、精度较差、失真度较大。为了提高整个风力发电系统的运作稳定性，追求桨叶朝向来风的理想角度，主控系统必须加强对电机转速的控制。而从现有的技术层面来说，弥补测速精度的唯一手段便是增加电机输入电压的脉冲频度，但脉冲电压频度的增加势必会造成电机寿命的缩短。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种变桨风力发电用串激电机，解决串激电机配置结构中旋转变压器测速精度差、失真大，以及由此造成的主控系统难于控制、电机寿命缩短的问题。
为实现本发明的目的，其所藉由的技术手段是：
变桨风力发电用串激电机，装载于风力发电机的轮毂内通过变速箱驱动桨叶，其特征在于：所述串激电机配置有用于控制桨叶止动的电磁刹车、用于采集电机转速信号的测速发电机，以及用于测定桨叶位置和角度信号的绝对式编码器，所述电磁刹车、测速发电机转子直接连接在电机转轴上，编码器转轴通过联轴器与电机转轴连接，电磁刹车、测速发电机定子、编码器固定在电机机壳上。
本发明的变桨风力发电用串激电机实施后，通过测速发电机替代旋转变压器精确采集电机转速，简化了主控系统的控制计算，提高了桨叶的控制精度，并且有效延长了电机的寿命。
附图说明
图1是本发明串激电机的结构剖视示意图；
图2是本发明串激电机各电气部件的电路信号示意图；
图3是本发明测速发电机与电机转速的线性关系图。
具体实施方式
为比较直观、完整地理解本发明实现上述目的的原理，现就结合本发明的实施例及其结构附图和实验图表进行非限制性的特征说明如下：
如图1、图2本发明串激电机的结构剖面图和各电气部件的电路信号示意图所示可见：该串激电机包括进行桨叶调整主导作用的电机定子11、电机转子12、与电机转子12一体化固接的转轴13以及用于电子控制的接线盒16，该些主要器件收容于硬质的电机外壳14内，并且电机外壳一端连通接设一风机15，以满足串激电机运作时降温的需要。此外，其附带的配置结构还包括有用于控制桨叶止动的电磁刹车4、用于测定桨叶位置和角度的绝对式编码器2，以及用于精确采集电机转速的测速发电机3。该电磁刹车4、测速发电机3转子直接连接在电机转轴13上，编码器2转轴通过联轴器5与电机转轴13连接，电磁刹车4的本体、测速发电机3定子、编码器2固定连接在电机外壳14上。
从电路信号上分析：串激电机的电机转速信号由测速发电机采集获得，而桨叶距离或角度的数据信号则由绝对式编码器采集获得，全部测得数据通过接线盒单向传输至PLC控制器单元进行数据运算；根据存储在PLC控制器内的编程运算处理后对串激电机输出控制信号，同时也可在需要的情况下直接驱动电磁刹车，从电机内部对串激电机进行机械性的止动控制。
其中测速发电机3采用永磁磁钢作为励磁场，这使得电枢中的旋转导体在恒定的励磁场下产生的感生电势与转速具有明确的线性正比关系。故而，如图2所示可见，由测速发电机采集并输出的转速信号与电机的实际转速有较好的线性关系；进而能够简化主控系统的控制计算算法，一方面提高了桨叶变化调整的控制精度，保证了风力发电系统的稳定输出功率，另一方面也有效延长了该串激电机的使用寿命。
Claims (2)
1.变桨风力发电用串激电机，装载于风力发电机的轮毂内通过变速箱驱动桨叶，其特征在于：所述串激电机配置有用于控制桨叶止动的电磁刹车、用于采集电机转速信号的测速发电机，以及用于测定桨叶位置和角度信号的绝对式编码器，所述电磁刹车、测速发电机转子直接连接在电机转轴上，编码器转轴通过联轴器与电机转轴连接，电磁刹车、测速发电机定子、编码器固定在电机机壳上。
2.根据权利要求1所述的变桨风力发电用串激电机，其特征在于：所述测速发电机包括永磁磁钢和电枢。
Priority Applications (1)
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| CN200910025960A CN101841205A (zh) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | 变桨风力发电用串激电机 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN101841205A true CN101841205A (zh) | 2010-09-22 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105571779A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-05-11 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种串激电机拉杆长度调整工具 |
| CN115776210A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-10 | 武汉新威奇科技有限公司 | 一种编码器装置及电机 |
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2009
- 2009-03-16 CN CN200910025960A patent/CN101841205A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| CN105571779B (zh) * | 2016-01-20 | 2017-11-28 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种串激电机拉杆长度调整工具 |
| CN115776210A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-10 | 武汉新威奇科技有限公司 | 一种编码器装置及电机 |
| CN115776210B (zh) * | 2022-11-30 | 2023-07-04 | 武汉新威奇科技有限公司 | 一种编码器装置及电机 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100922 |