CN103061974A - 风电变桨系统 - Google Patents

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CN103061974A CN2011103210169A CN201110321016A CN103061974A CN 103061974 A CN103061974 A CN 103061974A CN 2011103210169 A CN2011103210169 A CN 2011103210169A CN 201110321016 A CN201110321016 A CN 201110321016A CN 103061974 A CN103061974 A CN 103061974A
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hub
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傅建民
林盈杰
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Reenergy Electric Suzhou Co Ltd
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    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

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Abstract

本发明揭示了一种风电变桨系统，包括至少一个桨叶，所述桨叶分别与一轮毂连接；所述轮毂包括轮毂内齿圈，所述轮毂内设有A编码器，所述A编码器与主控连接，所述轮毂内还设有一接近开关，所述接近开关正对所述轮毂内齿圈的内齿面；所述接近开关与所述主控连接。本发明用接近开关代替了现有技术中的B编码器，同样可以实现编码器群的冗余功能，同时还降低了使用成本。

Description

风电变桨系统
技术领域
本发明属于风力发电领域，尤其涉及一种风电变桨系统。
背景技术
目前，风电变桨系统中都装有A、B两个编码器，其中A编码器包括绝对值位置输出和电机速度输出；B编码器安装在轮毂上，只有绝对值位置输出，其作用是为了做安全冗余。当两个编码器的绝对值位置偏差过大时，变桨系统收桨以保护风机，防止编码器跳变或编码器损坏后变桨系统继续运行。由于B编码器也是绝对值编码器，价格较贵，而且同样存在损坏的可能，而两个编码器角度偏差也不需要设置的很小，因而只要能近似测出角度，即可用价格低廉的其它角度测量装置来代替B编码器。
接近开关是一种毋需与运动部件进行机械接触即可操作的位置开关，当物体靠近接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可发生开关动作。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种风电变桨系统，用接近开关来替代现有技术中的B编码器。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种风电变桨系统，包括至少一个桨叶，所述桨叶分别与一轮毂连接；所述轮毂包括轮毂内齿圈，所述轮毂内设有A编码器，所述A编码器与主控连接，所述轮毂内还设有一接近开关，所述接近开关正对所述轮毂内齿圈的内齿面；所述接近开关与所述主控连接。
优选的，上述的风电变桨系统，其中：所述A编码器为绝对值编码器。
优选的，上述的风电变桨系统，其中：所述桨叶的数量为1～3。
优选的，上述的风电变桨系统，其中：所述接近开关为霍尔接近开关或者光电接近开关。
本发明用接近开关代替了现有技术中的B编码器，同样可以实现编码器群的冗余功能，同时还降低了使用成本。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1脉冲占空比为50％时的接近开关输出信号图；
图3是本发明实施例1脉冲占空比为80％时的接近开关输出信号图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种风电变桨系统，如图1所示，包括1～3个桨叶，桨叶分别与轮毂1连接；轮毂1包括轮毂内齿圈2，轮毂1内设有A编码器，A编码器与主控连接，轮毂1内还设有接近开关3，接近开关3正对轮毂内齿圈2的内齿面；接近开关1与主控连接。A编码器为绝对值编码器。接近开关3为霍尔接近开关或者光电接近开关，利用霍尔效应或光电效应实现非接触式的识别物体的存在，进而控制开关的通或断。
当轮毂1转动时，轮毂内齿圈2上每个齿经过接近开关3，都会使接近开关3开通、闭合一次，即形成一个脉冲。假设轮毂内齿圈2上一共有140个齿，则轮毂1转一圈，接近开关3输出140个脉冲，每个脉冲代表360°/140＝2.57°，在调试好A编码器和接近开关3的初始位置后，主控即可根据得到的A编码器的绝对位置与接近开关3的脉冲数来计算位置偏差，主控通过设置合理的比较范围，即可实现编码器冗余功能。
如果需要近一步对接近开关所输出的脉冲所代表的角度进行细分，以提高分辨精度，则可以通过对脉冲的高低电平所持续的时间来计算。
如图2所示，脉冲占空比为50％时，高电平时间和低电平时间各占一半，即可以将每个脉冲代表的角度继续细分一半。如果因速度变化而导致高低电平时间不同，可以采取检测上跳沿和下跳沿的方法，因为不管速度如何变化，轮毂内齿圈2的齿的位置到达特定位置后接近开关3输出脉冲就会改变。又如图3所示，轮毂1匀速经过一个完整的齿和间隙，接近开关3脉冲占空比为80％，说明每个齿角度脉冲中齿部分占的比例为80％，则：
齿角度＝360°/轮毂齿数×80％
间隙角度＝360°/轮毂齿数×20％
通过检测脉冲的上跳沿和下跳沿，就可以确定齿的角度和间隙的角度。
本实施例用接近开关3代替了现有技术中的B编码器，同样可以实现编码器群的冗余功能，同时还降低了使用成本。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种风电变桨系统，其特征在于：包括至少一个桨叶，所述桨叶分别与一轮毂连接；所述轮毂包括轮毂内齿圈，所述轮毂内设有A编码器，所述A编码器与主控连接，所述轮毂内还设有一接近开关，所述接近开关正对所述轮毂内齿圈的内齿面；所述接近开关与所述主控连接。
2.根据权利要求1所述的风电变桨系统，其特征在于：所述A编码器为绝对值编码器。
3.根据权利要求1所述的风电变桨系统，其特征在于：所述桨叶的数量为1～3。
4.根据权利要求1所述的风电变桨系统，其特征在于：所述接近开关为霍尔接近开关或者光电接近开关。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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