CN108180109A - 变桨系统及叶片零度位置校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变桨系统及叶片零度位置校准方法，变桨系统包括变桨轴承、位置检测组件及触发组件，位置检测组件包括检测叶片是否处于第一角度的第一开关组件及检测叶片是否处于第二角度的第二开关组件，触发组件包括沿着转动圈的周向间隔设置的第一触发部件及第二触发部件，第一触发部件及第二触发部件随转动圈转动时，第一触发部件能够触发第一开关组件，第二触发部件能够触发第二开关组件，第一触发部件转动至第一开关组件的触发范围时，第二触发部件处于第二开关组件的触发范围。本发明能够对叶片的实际位置进行校验，同时能够校准叶片的零度位置，以保证风力发电机组的安全运行。

Description

变桨系统及叶片零度位置校准方法

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种变桨系统及叶片零度位置 校准方法。

背景技术

在风力发电机组中，变桨系统起着实现最大功率跟踪和气动刹车的重 要功能，其可靠性直接关系到风力发电机组的安全。变桨系统可以通过判 断叶片角度是否达到预期角度进而来判断风力发电机组是否存在故障，以 保证叶片的安全使用及机组的稳定运行，而此叶片角度，实际上就是以零 刻度位置为参考值，计算出的角度，因此，叶片零度位置十分重要，风力 发电机组运行前，需要先将叶片角度与叶片物理零刻度位置对齐，并在主 控制器中将叶片角度设置为0度。

风机运行后，叶片零度位置如果不准确，将会影响叶片实际角度调 节，同时，因变桨系统本身故障也会影响叶片的实际角度调节，而叶片的 实际角度调节与预设角度调节之间存在偏差将会影响机组的风速—功率曲 线，增大风力发电机组载荷，影响风力发电机组的安全运行。

为了检测叶片所在角度，同时便于对叶片角度的调节，通常会在变桨 系统的驱动装置上设置编码器，以检测并辅助调节叶片角度，然而，由于 编码器设置位置的限制，当由于连接驱动装置及叶轮的中间传动机构出现 问题时，如减速机发生故障或者齿形带发生异常的情况下，由于编码器设 置在驱动装置上，能够正常转动，但是叶片的角度因传动故障并没有发生 变化，这种情况下将导致编码器检测的角度与叶片的实际角度不符，影响风力发电机组的运行安全。

因此，亟需一种新的变桨系统及叶片零度位置校准方法。

发明内容

本发明实施例提供变桨系统及叶片零度位置校准方法，能够对叶片的 实际位置进行校验，同时能够校准叶片的零度位置，以保证风力发电机组 的安全运行。

本发明实施例一方面提出了一种变桨系统，用于风力发电机组，风力 发电机组包括轮毂及叶片，变桨系统包括：变桨轴承，包括转动圈及固定 圈，固定圈连接于轮毂，转动圈能够带动叶片转动；位置检测组件，包括 能够检测叶片是否处于第一角度的第一开关组件及能够检测叶片是否处于 第二角度的第二开关组件，第一开关组件及第二开关组件均设置于固定圈 或轮毂；触发组件，包括沿着转动圈的周向间隔设置的第一触发部件及第二触发部件，第一触发部件及第二触发部件随转动圈转动时，第一触发部 件能够触发第一开关组件，第二触发部件能够触发第二开关组件；其中， 第一触发部件转动至第一开关组件的触发范围时，第二触发部件处于第二 开关组件的触发范围。

根据本发明实施例的一个方面，第一触发部件及第二触发部件均为沿 转动圈的周向延伸的块状结构。

根据本发明实施例的一个方面，第一触发部件及第二触发部件的结构 不同，以使第一触发部件触发第一开关组件或第二开关组件时产生的触发 信号与第二触发部件触发第一开关组件或第二开关组件时产生的触发信号 不同。

根据本发明实施例的一个方面，第一触发部件或第二触发部件具有触 发表面，以触发第一开关组件或第二开关组件，触发表面包括交替设置的 凸部及凹部，凸部位于第一开关组件或第二开关组件的触发范围内，凹部 位于第一开关组件或第二开关组件的触发范围外。

根据本发明实施例的一个方面，凸部的数量为多个，当第二开关组件 触发第N个凸部时，叶片的叶片角度为第一角度，其中，N为大于0的整 数。

根据本发明实施例的一个方面，第二开关组件包括间隔设置的验证开 关及检测开关，第二触发部件位于验证开关的触发范围内且位于检测开关 的触发范围外，第一触发部件位于验证开关的触发范围外且位于检测开关 的触发范围内。

根据本发明实施例的一个方面，第一触发部件及第二触发部件沿转动 圈的周向延伸的长度相同，以使第二触发部件转动至验证开关被触发的起 始位置时，第一触发部件同步转动至第一开关组件被触发的初始位置，第 二触发部件转动至验证开关被触发的终止位置时，第一触发部件同步转动 至第一开关组件被触发的终止位置。

根据本发明实施例的一个方面，第一角度为0°～5°，第二角度为 85°～90°；或者，第一角度为85°～90°，第二角度为0°～5°。

根据本发明实施例提供的变桨系统，其包括变桨轴承、位置检测组件 及触发组件，位置检测装置包括设置于变桨轴承的固定圈或轮毂的第一开 关组件及第二开关组件，触发部件包括沿变桨轴承周向间隔设置的第一触 发部件及第二触发部件，第一触发部件能够触发第一开关组件及第二开关 组件，第二触发部件能够触发第二开关组件。变桨系统在应用至风力发电 机组，当检测到叶片的叶片角度与第一角度相符，且第一开关组件被触发，则变桨系统不触发故障。若第一开关组件未被触发，继续检测若第二 开关组件被触发，说明检测的叶片角度与实际叶片角度相符，变桨系统进 入冗余状态，不触发故障。若第二开关组件未被触发，则说明检测的叶片 角度与实际叶片角度不相符，变桨系统触发故障，通过本发明实施例提供 的变桨系统，能够对叶片的实际位置进行校验，以确定变桨系统是否存在 故障，保证风力发电机组的运行安全。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种上述的变桨系统的叶片零 度位置校准方法，包括如下步骤：

初始位置调整步骤，控制叶片沿第一方向转动，确定第一触发部件进 入第一开关组件的触发范围及第二触发部件进入第二开关组件的触发范 围，并记录第二触发部件进入第二开关组件的触发范围时的初始位置；

目标位置调整步骤，控制叶片继续转动，使得第二触发部件的目标位 置进入第二开关组件的触发范围，确定此时叶片的叶片角度为第一角度；

零度位置调整步骤，控制叶片沿第一方向继续转动第一角度的角度 值，校准此时叶片的位置为叶片的零度位置。

根据本发明实施例的另一个方面，当第二触发部件能够触发第二开关 组件的表面具有交替设置的凸部及凹部，并且凸部的数量为多个时，目标 位置调整步骤中的目标位置为第N个凸部所在位置。

根据本发明实施例的另一个方面，当第二开关组件包括间隔设置的验 证开关及检测开关时，目标位置调整步骤还包括：

记录第二触发部件离开第二开关组件的触发范围的结束位置，确定初 始位置对应的叶片的叶片角度为a且结束位置对应的叶片角度为b，控制 叶片由对应的结束位置沿与第一方向相反的方向转动(b-a)/2，此时，第 二触发部件进入触发范围的位置即为目标位置。

根据本发明实施例提供的变桨系统的叶片零度位置校准方法，其包括 初始位置调整步骤、目标位置调整步骤及零度位置调整步骤，通过初始位 置调整步骤能够记录第二触发部件进入第二开关组件的触发范围时的初始 位置，通过目标位置调整步骤能够精准的确定叶片的叶片角度为第一角 度，通过零度位置调整步骤，使得在目标位置调整步骤的基础上继续转动 第一角度，实现叶片的零度位置校准，操作步骤简单，且能够保证零度位置校准的精确度，使得叶片安全运行，进而满足风力发电机组的发电量要 求。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效 果。

图1是本发明一个实施例的变桨系统的结构示意图；

图2是图1所示第二触发部件的轴测图；

图3是图1所示第二触发部件触发第二开关组件时的信号波形图；

图4是本发明另一个实施例的变桨系统的结构示意图；

图5是本发明实施例的变桨系统的叶片零度位置校准方法的流程图；

图6是本发明实施例的变桨系统的叶片零度位置校准方法中第二触发 部件的位置变化示意图。

1-轮毂；

2-变桨轴承；21-固定圈；22-转动圈；

31-第一开关组件；32-第二开关组件；321-检测开关；322-验证开关；

41-第一触发部件；42-第二触发部件；421-凸部；422-凹部；

5-驱动装置；

61-齿形带；62-传动轮；63-固定部件；64-张紧轮；65-安装座。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比 例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下 实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限 制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的 详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但 是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体 细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示 出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中， 至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结 合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的变 桨系统及叶片零度位置校准方法的具体限定。在本发明的描述中，还需要 说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广 义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接； 可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可 视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好地理解本发明，下面结合图1至图6根据本发明实施例的变 桨系统及叶片零度位置校准方法进行详细描述。

请参阅图1，图1示出了本发明一个实施例的变桨系统的结构示意 图。

本发明实施例一方面提出了一种变桨系统，用于风力发电机组，风力 发电机组包括轮毂1及叶片，变桨系统包括变桨轴承2、位置检测组件及 触发组件，变桨轴承2包括转动圈22及固定圈21，固定圈21连接于轮毂 1，转动圈22能够带动叶片转动。位置检测组件包括能够检测叶片是否处 于第一角度的第一开关组件31及能够检测叶片是否处于第二角度的第二 开关组件32，第一开关组件31及第二开关组件32均设置于固定圈21或 轮毂1。触发组件包括沿着转动圈22的周向间隔设置的第一触发部件41 及第二触发部件42，第一触发部件41及第二触发部件42随转动圈22转 动时，第一触发部件41能够触发第一开关组件31，第二触发部件42能够 触发第二开关组件32。其中，第一触发部件41转动至第一开关组件31的触发范围时，第二触发部件42处于第二开关组件32的触发范围。

以上及以下所说的变桨轴承2的转动圈22及固定圈21的一者实质为 变桨轴承2的内圈，另一者实质为变桨轴承2的外圈，当其外圈与风力发 电机组的轮毂1连接，而内圈与叶片连接时，其内圈为转动圈22，而外圈 为固定圈21。当其内圈与风力发电机组的轮毂1连接，而外圈与叶片连接 时，其外圈为转动圈22，而其内圈为固定圈21，所说的连接可以是直接 连接，当然，也可以是间接连接，例如，叶片与转动圈22可以直接连 接，当然也可以通过过渡件间接连接。

本发明实施例提供的变桨系统，能够对叶片的实际位置进行校验，检 测其自身是否存在故障，同时能够校准叶片的零度位置，以保证风力发电 机组的安全运行。

具体的，为了驱动变桨轴承2的转动圈22相对固定圈21转动，在变 桨系统中设置驱动装置5，所说的驱动装置5可以采用不同的形式，可以 采用伸缩缸驱动，当然，也可以采用驱动电机驱动。本实施例中，变桨系 统的驱动装置5为驱动电机，为了更好的控制变桨的速度，驱动装置5的 输出端连接减速器，减速器优选固定在轮毂1上，减速器的输出端通过传 动装置与变桨轴承2的转动圈22连接，以驱动转动圈22转动。

所说的传动装置可以为带传动、链传动或者齿轮啮合的传动形式，本 实施例中，传动装置采用带传动结构，包括相互啮合传动的传动轮62及 齿形带61，齿形带61的两端分别通过固定部件63与转动圈22连接，所 说的固定部件63可以采用不同的结构形式，优选为块状结构，由于齿形 带61是利用带齿和轮齿啮合以传递运动和动力，具有结构简单、传动平 稳、能缓冲吸振等作用，能够保证对叶片变桨的平稳性。

为了进一步保证传动的平稳性，避免齿形带61打滑或跳齿的现象发 生，在变桨系统内进一步设置有张紧轮64，张紧轮64可以通过安装座65 连接于轮毂1。

为了便于对叶片的位置进行检测，在驱动装置5上设置有编码器，通 过编码器监测驱动装置5的角位移进而检测叶片的叶片角度。同时，为了 便于对变桨系统各部件进行控制，变桨系统进一步包括变桨控制器。

本实施例中，第一开关组件31及第二开关组件32均可以采用接近开 关，且所采用的接近开关的数量优选为一个，所说的第一角度为5度位 置，第二角度为87度位置，第一开关组件31与第二开关组件32之间的夹 角大小为82度。

作为一种优选的实施方式，第一触发部件41及第二触发部件42均为 沿转动圈22的周向延伸的块状结构，二者采用块状结构，在满足对相应 的第一开关组件31及第二开关组件32的触发要求的基础上，便于加工及 安装，且节约占用空间，不会对变桨系统的运行造成影响。更为优选的， 第一触发部件41及第二触发部件42沿转动圈22的周向延伸的长度相同。

更为优选的，第一触发部件及第二触发部件的结构不同，以使第一触 发部件触发第一开关组件或第二开关组件时产生的触发信号与第二触发部 件触发第一开关组件或第二开关组件时产生的触发信号不同。

例如，本实施例中，第一触发部件41能够触发第一开关组件31的表 面即触发表面为平整的表面，第一触发部件41优选还处于第二开关组件 32的触发范围内，当第一触发部件41在随转动圈22转动时，不仅能够触 发第一开关组件31，同时能够触发第二开关组件32，即能够对叶片是否 处于第一角度位置及是否处于第二角度位置提供判断依据，由于第一触发 部件41能够触发第一开关组件31的表面为平整的表面，故而当第一触发 部件41随转动圈22转动经过第一开关组件31及第二开关组件32时，第 一开关组件31及第二开关组件32输出的均为持续的高电平电压，即输出 信号持续为1。

请一并参阅图2，图2示出了发明实施例的第二触发部件42的轴测 图。本实施例中，第二触发部件42具有能够触发第二开关组件32的触发 表面，触发表面具有交替设置的凸部421及凹部422，即第二触发部件42 能够触发第二开关组件32的表面呈齿形表面。凸部421位于第二开关组 件32的触发范围内，凹部422位于第二开关组件32的触发范围外。即当第二触发部件42整体随转动圈22转动至第二开关组件32的触发范围时， 其凸部421因在第二开关组件32的触发范围内，故而能够触发第二开关 组件32，当凸部421经过第二开关组件32时，第二开关组件32将输出高 电平，即输出信号1，而其凹部422因在第二开关组件32的触发范围外， 故而不能触发第二开关组件32，当凹部422经过第二开关组件32时，第 二开关组件32将输出低电平，即输出信号为0。

请一并参阅图3，图3示出了第二触发部件42触发第二开关组件32 时的信号波形图。本发明实施例将第二触发部件42能够触发第二开关组 件32的表面设置成具有交替设置的凸部421及凹部422的结构，可以使得 变桨系统在很短的时间内或者说很小的角度范围内，能检测到第二开关组 件32被触发形成的如图3所示的信号波形图，进而使得使得变桨系统能 够对信号进行更准确的区分，能够有效的判断叶片的实际叶片角度是处于 第一角度位置还是处于第二角度位置。即本实施例中，能够判断叶片是处 于5度位置还是处于87度位置。还具有对变桨系统的叶片停止位置即 87°位置进行检测的功能。

同时，第二触发部件42采用的触发表面采用凹凸相间的形式，相较 于整体通过触发时间长短来进行判断叶片实际所处位置具有更高的准确 度。原因在于风力发电机在正常运行时，叶片的角度变化范围较小，叶片 角度的调整大部分属于微调，不足以使触发部件从头到尾都转过相应的开 关组件所在的位置。因此，如果将第二触发部件42能够触发第二开关组 件32的表面设置为平面，而通过挡块触发接近开关的时间长短来进行判 断，相较于本发明的判断方式存在一定的缺陷。

为了保证叶片的安全使用及机组的稳定运行，变桨系统在固定圈21 上能够检测叶片是否处于限位保护角度的位置如91度位置进一步设置有 限位开关，所说的限位保护角度不限于91度，可以为95度或91度～95度 范围内任意角度，以在变桨系统在发生故障时，作为变桨系统的最后保 障，以保证叶片的安全使用及机组的稳定运行。由此，第二触发部件42 采用的触发表面采用凹凸相间的形式，使得处于保护角度的限位开关被触 发时，能够对挡块的信号进行区分，进一步确认叶片的叶片角度。

为了保证当第二触发部件42经过第二开关组件32时，能够稳定的输 出0-1-0的交替信号，优选的，凹部422在第二触发部件42延伸方向上的 宽度d大于第二开关组件32的直径，能够有效的避免第二开关组件32在 被上一个凸部421触发后尚未经过凹部422产生0的信号即又被下一个凸 部421触发。

作为一种优选的实施方式，凸部421的数量为多个，当第二开关组件 32触发第N个凸部421时，叶片的叶片角度为第一角度，其中，N为大于 0的整数。

例如，本实施例中，凸部421的数量为5个，凹槽的数量为4个，第 一触发部件41及第二触发部件42在安装时，设定N的数值为3，即当第 二开关组件32被第三个凸部421触发时，叶片所处的叶片角度刚好为第 一角度。通过上述设置，使得在对叶片进行变桨时，若需要使得调节叶片 角度为第一角度，能够准确的调节叶片的角度为第一角度。

可以理解的是，本实施例只为一优选的实施方式，第二触发部件42 的凸部421数量并不限于5个，可以多于5个，当然，也可以少于5个， 具体可以根据变桨系统的使用要求设定。

当然，在装配、安装空间等条件允许的情况下，凸部421的数量可以 尽量多，使得相应设置的凸部421不仅能够精准的确定第一角度位置，也 可以作为叶片角度位置误差的判断依据，例如，在具体实施时，可以预先 设定相邻两个凸部421之间对应的叶片角度差值，以及变桨系统的叶片角 度误差阈值，以上述实施例为例，当N的数值为3时叶片的叶片角度即为 第一角度，但当N的数值为2、4或者其他数值时，根据判断，此时叶片 的叶片角度是否在被允许的误差范围内，如果是，则不需要在重新调整叶 片的叶片角度。

可以理解的是，并不限于N的数值为3，可选的，N还可以根据安装 需要采用其他数值，如2、4等，当凸起421的数量更多时，N也可以为 6、7等。同时，以上实施例均是以第二触发部件42触发表面为凹凸相间 的形式为例进行说明的，在一些实施例中，也可以将第一触发部件41相 应的触发表面设置为凹凸相间的形式，即具有交替设置的凸部421及凹部 422的形式，原理及判断方式与上述实施例一致，在此就不赘述。

请一并参阅图4，图4示出了本发明另一个实施例的变桨系统的结构 示意图。本实施例与图1所示实施例的实施方式基本相同，不同之处在 于，本实施例中的第二开关组件32包括间隔设置的验证开关322及检测 开关321，验证开关322及检测开关321均可以为一个接近开关组成，第 二触发部件42位于验证开关322的触发范围内且位于检测开关321的触发 范围外，第一触发部件41位于验证开关322的触发范围外且位于检测开 关321的触发范围内。即，第一触发部件41在随转动圈22转动时，具体 能够触发第一开关组件31及第二开关组件32的检测开关321，第二触发 部件42在随转动圈22转动时，具体能够触发第二开关组件32的验证开关 322。

同时本实施例中的第二触发部件42相较于图1所示实施例不同，本 实施例中的第二触发部件42能够触发第二开关组件32的表面可以不具有 交替设置的凸部421及凹部422，可以为平面，当然，此处所说的平面并 不限于完全平整的平面，允许有一定的加工偏差所导致的不平整平面。

作为一种可选的实施方式，本实施例中，第一触发部件41及第二触 发部件42沿转动圈22的周向延伸的长度也相同，以使第二触发部件42转 动至验证开关322被触发的起始位置时，第一触发部件41同步转动至第 一开关组件31被触发的起始位置，第二触发部件42转动至验证开关322 被触发的终止位置时，第一触发部件41同步转动至第一开关组件31被触 发的终止位置。使得变桨系统在故障检测时或者叶片零位校准时，能够有 效地防止因其中一个接近开关失效而导致检测或校准错误。

可以理解的是，上述各实施例均限定第一角度为5°，第二角度为 87°，此为优选的实施方式，可选的，第一角度还可以为0°～5°之间的任 意数值，包括0°及5°两个端值，第二角度还可以为85°～90°之间的任 意数值，包括85°及90°两个端值。

当然，在一些可选的实施例中，也可以将第一角度限定为85°～90°之 间的任意数值，包括两个端值，将第二角度限定为为0°～5°之间的任意数 值，包括两个端值。

综上，本发明实施例提供的变桨系统在应用至风力发电机组，当监测 到叶片的叶片角度与第一角度相符，如通过编码器或其他监测仪器监测到 叶片的叶片角度与第一角度相符，且变桨控制系统检测到第一开关组件31 被触发，则变桨系统不触发故障。若第一开关组件31未被触发，则变桨 控制器继续检测第二开关组件32是否被触发，针对图4所示实施例，变 桨控制器需要继续检测第二开关组件32的验证开关322是否被触发，若 第二开关组件32被触发，说明检测的叶片角度与实际叶片角度相符，变 桨系统进入冗余状态，不触发故障。若第二开关组件32未被触发，则说 明检测的叶片角度与实际叶片角度不相符，变桨系统触发故障，通过本发 明实施例提供的变桨系统，能够对叶片的实际位置进行校验，以确定变桨 系统是否存在故障，保证风力发电机组的运行安全。

请一并参阅图5，图5示出了本发明实施例的变桨系统的叶片零度位 置校准方法的流程图，包括如下步骤：

初始位置调整步骤S501，控制叶片沿第一方向转动，确定第一触发部 件41进入第一开关组件31的触发范围、第二触发部件42进入第二开关组 件32的触发范围，并记录第二触发部件42进入第二开关组件32的触发范 围时的初始位置；

目标位置调整步骤S502，控制叶片继续转动，使得第二触发部件42 的目标位置进入第二开关组件32的触发范围，确定此时叶片的叶片角度 为第一角度；

零度位置调整步骤S503，控制叶片沿第一方向继续转动第一角度的角 度值，校准此时叶片的位置为叶片的零度位置。

当变桨系统为图1所示的变桨系统时，以图1所示变桨系统为例，对 变桨系统的叶片零度位置校准方法进行说明。

本实施例在初始位置调整步骤501中，所说的第一方向可以为叶片的 开浆方向，即由90°位置向0°位置转动的方向，叶片在第一方向转动的 过程中，可以通过变桨控制系统确定第一触发部件41是否进入第一开关 组件31的触发范围，同时确定第二触发部件42是否进入第二开关组件32 的触发范围。

本实施例中，当第二触发部件42能够触发第二开关组件32的表面具 有交替设置的凸部421及凹部422、并且凸部421的数量为多个时，所说 的初始位置优选为第一凸部421所在位置，目标位置为第N个凸部421所 在位置，N的数值可以根据需要设定，本实施例中N的数值可以为3。

在目标位置调整步骤502中，可以通过变桨控制器对第二开关组件32 的触发信号进行计数，当变桨控制器接收到第二开关组件32的第一个高 电平信号时，第二触发部件42的初始位置进入第二开关组件32的触发范 围，当变桨控制器接收到第二开关组件32的第三个高电平信号时，第二 触发部件42的目标位置进入第二开关组件32的触发范围，控制驱动部 件，使得叶片停止转动，通过变桨控制器再次检测此时第二开关组件32 触发的是否为触发状态，若仍然为触发状态，说明叶片没有偏转，所停位 置刚好为第一角度位置；

由于本实施例中的第一角度位置为5°位置，在零度位置调整步骤 503中，控制叶片沿第一方向继续转动第一角度的角度值，即5°，校准 此时叶片的位置为叶片的零度位置。在转动的过程中，可以通过监测编码 器反馈的角度值变化控制叶片刚好转过5°即可。

本实施例的零度位置校准方法，由于第二触发部件42为具有凹部422 及凸部421的齿形结构，所以可以对第二开关组件32的信号触发次数进 行计数，从而实现精准的叶片位置检测，相比于现有技术中一般为始终触 发高电平的触发部件结构校零方式，能够更加精准的实现零度位置的校 准。

当变桨系统为图4所示的变桨系统时，以图4所示变桨系统为例，对 变桨系统的零度位置校准方法进行说明。

本实施例的零度位置校准方法与上述实施例的零度位置校准方法基本 相同，如初始位置调整步骤501、零度位置调整步骤503以及目标位置调 整步骤502基本相同，相同的部分不再赘述，不同之处在于：

请一并参阅图6，图6示出了本实施例中第二触发部件42的位置变化 示意图，由于本实施例中的第二开关组件32包括间隔设置的验证开关322 及检测开关321，且本实施例中的变桨系统优选第一触发部件41及第二触 发部件42沿转动圈22的周向延伸的长度相同，如图6所示，本实施例中 的第二触发部件42的触发表面为平面，其初始位置为第二开关组件32随 转动圈22在第一方向转动时，第二开关组件32的验证开关322首次被触 发时的位置，即A位置。

本实施例中，在目标位置调整步骤502还包括：记录第二触发部件42 离开第二开关组件32的触发范围的结束位置，结束位置即为验证开关322 结束被触发，也就是说触发信号由高电平变为低电平时的位置，即图6中 B位置。

第二触发部件42在初始位置进入第二开关组件32的触发范围到结束 位置离开第二开关组件32的触发范围，可以通过编辑器反馈的叶片角 度，并通过变桨控制器确定初始位置对应的叶片的叶片角度为a、结束位 置对应的叶片角度为b，控制叶片由对应的结束位置沿与第一方向相反的 方向转动(b-a)/2，此时，第二触发部件42进入触发范围的位置即为目 标位置，此时叶片的角度为第一角度。

然后进行零度位置调整步骤503，该步骤的方式与上述实施例相同。

以上各实施例的校准方法因采用图1、图4所示的变桨系统，限定的 第一角度均为5°，第二角度均为87°，并不限于上述角度，可以限定第 一角度为0°，此时，当第二触发部件42的目标位置进入第二开关组件 32的触发范围时，叶片的叶片角度即为0°，即可完成叶片零度位置的校 准。

由此，本发明实施例提供的变桨系统的叶片零度位置校准方法，通过 初始位置调整步骤501能够记录第二触发部件42进入第二开关组件32的 触发范围时的初始位置，通过采用多种方式的目标位置调整步骤502能够 精准的确定叶片的叶片角度为第一角度，通过零度位置调整步骤503，使 得在目标位置调整步骤502的基础上继续转动第一角度，实现叶片的零度 位置校准，操作步骤简单，且能够保证零度位置校准的精确度，使得叶片 的安全运行，进而满足风力发电机组的发电量要求。

综上，变桨系统及叶片零度位置校准方法，还具有成本低，精度高， 实用性强、安全性高等优点，设置的第二触发部件42及与其相应设置的 开关组件的设置方式既能够满足故障的检测要求，又能够满足零度位置的 校准，一物两用，减少了系统的结构，增加了系统的复用性，能够降低风 力发电机组现场的运维工作量。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的 范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部 件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征 均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而 是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种变桨系统，用于风力发电机组，所述风力发电机组包括轮毂(1)及叶片，其特征在于，所述变桨系统包括：

变桨轴承(2)，包括转动圈(22)及固定圈(21)，所述固定圈(21)连接于所述轮毂(1)，所述转动圈(22)能够带动所述叶片转动；

位置检测组件，包括能够检测所述叶片是否处于第一角度的第一开关组件(31)及能够检测所述叶片是否处于第二角度的第二开关组件(32)，所述第一开关组件(31)及第二开关组件(32)均设置于所述固定圈(21)或轮毂(1)；

触发组件，包括沿着所述转动圈(22)的周向间隔设置的第一触发部件(41)及第二触发部件(42)，所述第一触发部件(41)及第二触发部件(42)随所述转动圈(22)转动时，所述第一触发部件(41)能够触发所述第一开关组件(31)，所述第二触发部件(42)能够触发所述第二开关组件(32)；

其中，所述第一触发部件(41)转动至所述第一开关组件(31)的触发范围时，所述第二触发部件(42)处于所述第二开关组件(32)的触发范围。

2.根据权利要求1所述的变桨系统，其特征在于，所述第一触发部件(41)及第二触发部件(42)均为沿所述转动圈(22)的周向延伸的块状结构。

3.根据权利要求1所述的变桨系统，其特征在于，所述第一触发部件(41)及第二触发部件(42)的结构不同，以使所述第一触发部件(41)触发所述第一开关组件(31)或第二开关组件(32)时产生的触发信号与所述第二触发部件(42)触发所述第一开关组件(31)或第二开关组件(32)时产生的触发信号不同。

4.根据权利要求3所述的变桨系统，其特征在于，所述第一触发部件(41)或所述第二触发部件(42)具有触发表面，以触发所述第一开关组件(31)或第二开关组件(32)，所述触发表面包括交替设置的凸部(421)及凹部(422)，所述凸部(421)位于所述第一开关组件(31)或第二开关组件(32)的所述触发范围内，所述凹部(422)位于所述第一开关组件(31)或第二开关组件(32)的所述触发范围外。

5.根据权利要求4所述的变桨系统，其特征在于，所述凸部(421)的数量为多个，当所述第二开关组件(32)触发第N个所述凸部(421)时，所述叶片的叶片角度为所述第一角度，其中，N为大于0的整数。

6.根据权利要求2所述的变桨系统，其特征在于，所述第二开关组件(32)包括间隔设置的验证开关(322)及检测开关(321)，所述第二触发部件(42)位于所述验证开关(322)的触发范围内且位于所述检测开关(321)的触发范围外，所述第一触发部件(41)位于所述验证开关(322)的触发范围外且位于所述检测开关(321)的触发范围内。

7.根据权利要求6所述的变桨系统，其特征在于，所述第一触发部件(41)及第二触发部件(42)沿所述转动圈(22)的周向延伸的长度相同，以使所述第二触发部件(42)转动至所述验证开关(322)被触发的起始位置时，所述第一触发部件(41)同步转动至所述第一开关组件(31)被触发的起始位置，所述第二触发部件(42)转动至所述验证开关(322)被触发的终止位置时，所述第一触发部件(41)同步转动至所述第一开关组件(31)被触发的终止位置。

8.根据权利要求1至7任意一项所述变桨系统，其特征在于，所述第一角度为0°～5°，所述第二角度为85°～90°；或者，所述第一角度为85°～90°，所述第二角度为0°～5°。

9.一种如权利要求1至8任意一项所述的变桨系统的叶片零度位置校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

初始位置调整步骤，控制所述叶片沿第一方向转动，确定所述第一触发部件(41)进入所述第一开关组件(31)的所述触发范围及所述第二触发部件(42)进入所述第二开关组件(32)的所述触发范围，并记录所述第二触发部件(42)进入所述第二开关组件(32)的所述触发范围时的初始位置；

目标位置调整步骤，控制所述叶片继续转动，使得所述第二触发部件(42)的目标位置进入所述第二开关组件(32)的所述触发范围，确定此时所述叶片的叶片角度为所述第一角度；

零度位置调整步骤，控制所述叶片沿所述第一方向继续转动所述第一角度的角度值，校准此时所述叶片的位置为所述叶片的零度位置。

10.根据权利要求9所述的叶片零度位置校准方法，其特征在于：当所述第二触发部件(42)能够触发所述第二开关组件(32)的表面具有交替设置的凸部(421)及凹部(422)，并且所述凸部(421)的数量为多个时，所述目标位置调整步骤中的所述目标位置为所述第N个所述凸部(421)所在位置。

11.根据权利要求9所述的叶片零度位置校准方法，其特征在于：当所述第二开关组件(32)包括间隔设置的验证开关(322)及检测开关(321)时，所述目标位置调整步骤还包括：

记录所述第二触发部件(42)离开所述第二开关组件(32)的所述触发范围的结束位置，确定所述初始位置对应的所述叶片的叶片角度为a且所述结束位置对应的所述叶片角度为b，控制所述叶片由对应的所述结束位置沿与所述第一方向相反的方向转动(b-a)/2，此时，所述第二触发部件(42)进入所述触发范围的位置即为所述目标位置。