CN201374610Y - 带数字输出信号的变桨串激电机 - Google Patents

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CN201374610Y CN200920035611U CN200920035611U CN201374610Y CN 201374610 Y CN201374610 Y CN 201374610Y CN 200920035611 U CN200920035611 U CN 200920035611U CN 200920035611 U CN200920035611 U CN 200920035611U CN 201374610 Y CN201374610 Y CN 201374610Y
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傅建民
王焦剑
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Abstract

本实用新型公开了一种带数字输出信号的变桨串激电机，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、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器；电磁刹车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、编码器固定在电机机壳上。通过一台编码器同时输出电机转速和桨叶位置(角度)信号，且转速信号是以数字形式输出的，简化了主控系统的算法，提高了桨叶的控制精度，并且有效延长了电机的寿命。

Description

带数字输出信号的变桨串激电机
技术领域
本实用新型涉及风力发电领域，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(角度)信号，主控系统(该系统是独立于串激电机外整个风力发电机的控制系统)根据接收到的电机实时速度和桨叶位置信号，对该串激电机闭环实施控制。
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稳定运作，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，提高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将会必然地造成电机寿命的缩短。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种带数字输出信号的变桨串激电机，解决串激电机配置结构中旋转变压器非线性失真大，以及由模拟信号输出造成的主控系统难于控制、电机寿命缩短的问题。
为实现本实用新型的目的，其所藉由的技术手段是：
带数字输出信号的变桨串激电机，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、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器；电磁刹车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、编码器固定在电机机壳上。
进一步地，所述编码器内含采集转速的增量式编码器和测定桨叶位置或角度信号的绝对式编码器。
本实用新型带数字输出信号的变桨串激电机实施后，通过一台编码器同时输出电机转速和桨叶位置(角度)信号，且转速信号是以数字形式输出的，简化了主控系统的算法，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是本实用新型串激电机的结构剖视示意图；
图2是本实用新型串激电机各电气部件的电路信号示意图。
具体实施方式
为比较直观、完整地理解本实用新型实现上述目的的原理，现就结合本实用新型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本实用新型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以及用于与主控系统对接实现电子控制的接线盒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、用于采集电机转速信号、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器2。该电磁刹车4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的本体及编码器2固定连接在电机外壳14上。
从电路信号上分析：串激电机包括电机转速、桨叶距离或角度在内的各项运行数据信号由组合式编码器采集获得，并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。
其中该组合式编码器2包含采集转速的增量式编码器和测定桨叶位置或角度信号的绝对式编码器，通过一台编码器同时输出电机转速和桨叶位置(角度)信号，且转速信号是以数字形式输出的，能够有效简化主控系统的算法，提高了桨叶控制的精度，并且有效延长了电机的寿命。

Claims (2)

1.带数字输出信号的变桨串激电机，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、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器；电磁刹车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、编码器固定在电机机壳上。
2.根据权利要求1所述的带数字输出信号的变桨串激电机，其特征在于：所述编码器内含采集转速的增量式编码器和测定桨叶位置或角度信号的绝对式编码器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102025228A (zh) * 2010-08-12 2011-04-20 许晓华 一种电机编码器码盘与电磁刹车组合结构
CN103603894A (zh) * 2013-10-17 2014-02-26 苏州朗高电机有限公司 一种风力发电的变桨用电机

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