CN202250606U - 风电变桨系统 - Google Patents

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傅建民
林盈杰
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Abstract

本实用新型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。本实用新型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
本实用新型属于风力发电领域，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。 
实用新型内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型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。 
本实用新型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。 
本实用新型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，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。 
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图； 
图2是本实用新型实施例1脉冲占空比为50％时的接近开关输出信号图； 
图3是本实用新型实施例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3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。 
本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。 

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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102818519A (zh) * 2012-08-22 2012-12-12 南京风电科技有限公司 风力发电机组变桨方向和角度的检测装置及其检测方法
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Addressee: Qian Xiaoli

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