CN203232046U - 风力发电机叶轮转速测量监控装置 - Google Patents

风力发电机叶轮转速测量监控装置 Download PDF

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顾天涛
张蕾
史伟
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Abstract

本实用新型是一种风力发电机叶轮转速测量监控装置,包括单片机、参数设置面板、与风机主控相连的信号输出模块、前侧接近开关和后侧接近开关,单片机通过电缆分别与前侧接近开关、后侧接近开关、参数设置面板和信号输出模块相连,所述的测量监控装置还包括接近开关安装架,接近开关安装架的中部设有弧形长孔,所述的前侧接近开关和后侧接近开关安装在弧形长孔上。本实用新型加工简单,安装方便,成本低;前侧、后侧接近开关输出的信号是电平信号,抗干扰能力强,在转速较低时,也可以准确的测量出风力发电机的转速,为风力发电机的安全运行提供了可靠保障。

Description

风力发电机叶轮转速测量监控装置
技术领域
本实用新型涉及一种速测量装置,特别是一种风力发电机叶轮转速测量及超速报警装置。
背景技术
传统的兆瓦级风机组通常用绝对值式转速编码器对风力发电机叶轮转速进行测量,编码器的输出接到超速模块进行数据处理,超速模块计算出转速之后输出到风机主控,当超速模块确认超速之后,向风机主控发出报警。这种方式测量叶轮转速的方式有几个不足:编码器输出的信号是模拟量,通过电缆接至风机主控制柜后,受到轻微干扰,转速值可能就不准确;编码器安装的条件相对苛刻,为了安装编码器,需要对测量位置进行精细加工,而且编码器本身成本较高;在转速较低时,编码器测试误差会比较大。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种设计合理,测量简单准确的风力发电机叶轮转速测量监控装置。
本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的,本实用新型是一种风力发电机叶轮转速测量监控装置,其特点是:包括单片机、参数设置面板、与风机主控相连的信号输出模块、前侧接近开关和后侧接近开关,单片机通过电缆分别与前侧接近开关、后侧接近开关、参数设置面板和信号输出模块相连,所述的测量监控装置还包括接近开关安装架,接近开关安装架的中部设有弧形长孔,所述的前侧接近开关和后侧接近开关安装在弧形长孔上。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,在风机主控上连接有超速报警装置。
风力发电机的叶轮转速可以通过测量风力发电机传动轴转速获得。
本实用新型在风力发电机传动轴旋转时,测量同一个螺栓螺帽从前侧接近开关位置移动到后侧接近开关所用的时间,再根据螺栓螺帽所在圆形轨迹的半径,以及两个接近开关之间的弧长,即可通过单片机计算出风力发电机传动轴的转速,并判断是否超速,将数据发送到信号输出模块,供风机主控采集实现对叶轮转速测量监控。
与现有技术相比,本实用新型加工简单,安装方便,成本低;前侧、后侧接近开关输出的信号是电平信号,抗干扰能力强,在转速较低时,也可以准确的测量出风力发电机的转速,为风力发电机的安全运行提供了可靠保障。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图,进一步描述本实用新型的具体技术方案,以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型,而不构成对其权利的限制。
实施例1,参照附图,一种风力发电机叶轮转速测量监控装置,包括单片机4、参数设置面板5、与风机主控相连的信号输出模块6、前侧接近开关1和后侧接近开关2,单片机4通过电缆分别与前侧接近开关1、后侧接近开关2、参数设置面板5和信号输出模块6相连,所述的测量监控装置还包括接近开关安装架3,接近开关安装架3的中部设有弧形长孔,所述的前侧接近开关1和后侧接近开关2安装在弧形长孔上。
实施例2, 实施例1所述的风力发电机叶轮转速测量监控装置中,在风机主控上连接有超速报警装置。
安装时,将接近开关安装架3设在风机发电机传动轴8外侧并固定在风机发电机上,接近开关安装架3上的弧形长孔的中心弧线处于风机发电机传动轴8上的螺栓7所成的圆上。在弧形长孔内沿传动轴8转动方向先安装前侧接近开关1,后安装后侧接近开关2,前侧接近开关1和后侧接近开关2的圆心所在弧形长孔上的弧长记为L,传动轴8上的固定螺栓7至轴心的距离为R。将前侧接近开关1、后侧接近开关2的电缆与单片机4相连,在风力发电机传动轴8旋转时,对于风力发电机传动轴8上的同一个固定螺栓7,先经前侧接近开关1检测到之后给单片机4发出一个上升沿的信号,单片机4开始计时,后经后侧接近开关2检测到时,再给单片机4发出一个上升沿的信号,单片机4计时停止,记所用时间为t。将参数设置面板5与单片机4相连,根据转速n=(L*60)/t*2*π*R编写单片机4程序。参数设置面板5的输入变量有3个,分别为:前侧和后侧接近开关2在弧形长孔上的弧长L、传动轴8上的固定螺栓7至轴心的距离为R、传动轴8的转速上限N。经过单片机4运算之后,判断风力发电机是否超速,并将其结果与风力发电机转速数值输送给信号输出模块6供风机主控采集。风机主控采集数据超速后可以驱动超速报警装置报警。
例如:某型风力发电机的传动轴8上的固定螺栓7至轴心的距离R为0.8米,转速上限N为17rpm,经测算2个接近开关在弧形长孔上的弧长L为0.05米,当风力发电机传动轴8旋转时,经单片机4计算旋转时2个接近开关检测到传动轴8上的同一个螺栓7的间隔为t为50ms,根据单片机4程序计算得出风力发电机的实时转速为11.93rpm,未超速,单片机4将计算和分析的结果输出到信号输出模块6。风机主控根据其采样周期从信号输出模块6上采集叶轮转速对叶轮转速测量监控。

Claims (2)

1.一种风力发电机叶轮转速测量监控装置,其特征在于:包括单片机、参数设置面板、与风机主控相连的信号输出模块、前侧接近开关和后侧接近开关,单片机通过电缆分别与前侧接近开关、后侧接近开关、参数设置面板和信号输出模块相连,所述的测量监控装置还包括接近开关安装架,接近开关安装架的中部设有弧形长孔,所述的前侧接近开关和后侧接近开关安装在弧形长孔上。
2.根据权利要求1所述的风力发电机叶轮转速测量监控装置,其特征在于:在风机主控上连接有超速报警装置。
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