CN208188356U - 一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，所述装置包括：声音接收器、数据处理器、光电转换器以及人机界面显示屏，其中：所述声音接收器设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于所述数据处理器；所述数据处理器电连接于所述光电转换器，所述光电转换器通过光纤连接所述人机界面显示屏。本申请中的该磁钢脱落检测装置能够在永磁直驱风力发电机正常运行时及时发现并提醒工作人员永磁直驱风力发电机中磁钢发生脱落的现象，避免了由于磁钢脱落导致风力发电机的相间短路等危险情况，操作简单，方便实用。

Description

一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置

技术领域

本申请涉及风力发电机技术领域，尤其涉及一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置。

背景技术

在自然界中，风能是一种能够再生、无污染并且储量巨大的清洁能源，风能通过风力发电机转化为机械功，机械功带动风力发电机中的转子旋转，最终输出交流电。永磁直驱风力发电机是风力发电机中常用的类型之一。由于永磁直驱风力发电机具有结构简单紧凑、传动效率高、传动链短以及运行成本低等优点，因而永磁直驱风力发电机在风力发电机中所占的比重逐渐增加。

通常，永磁直驱风力发电机的转子采用大量的磁钢作为磁极，且磁极是永磁直驱风力发电机发电的主要部件。磁极具有磁性能不稳定和受力不平衡的问题，尤其是在应用到永磁直驱风力发电机中时，永磁直驱风力发电机实际运行中的工作温度、震动强度、时间以及电流冲击都对磁钢的稳定性以及受力有非常大的影响，严重时会导致磁钢脱落。当磁钢脱落时，会严重影响永磁直驱风力发电机的绝缘性能，并导致相间短路，影响永磁直驱风力发电机的正常使用。在实际应用中，在永磁直驱风力发电机的检修过程中，大部分原因为磁钢脱落，因此，磁钢是否脱落直接影响永磁直驱风力发电机的正常使用。

当永磁直驱风力发电机在运行中出现运行不稳定、损坏或无法运行时，需要停止永磁直驱风力发电机的运行，才能对永磁直驱风力发电机进行检修。但永磁直驱风力发电机的停运检修会影响风力的正常发电，因此，亟需一种在永磁直驱风力发电机正常运行中能够检测磁钢是否脱落的装置，以提前得知永磁直驱风力发电机是否短路，做好永磁直驱风力发电机的维修准备。

实用新型内容

本申请提供了一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，以解决现有技术中在永磁直驱风力发电机正常运行时，不能及时检测出永磁直驱风力发电机磁钢脱落的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，所述装置包括：声音接收器、数据处理器、光电转换器以及人机界面显示屏，其中：

所述声音接收器设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于所述数据处理器；

所述数据处理器电连接于所述光电转换器，所述光电转换器通过光纤连接所述人机界面显示屏。

优选的，在上述应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置中，所述声音接收器与所述数据处理器之间设有声音信号调节器。

优选的，在上述应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置中，所述装置还包括振动传感器，所述振动传感器设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于所述数据处理器。

优选的，在上述应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置中，所述振动传感器与所述数据处理器之间设有振动信号调节器。

优选的，在上述应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置中，所述装置还包括时间继电器，所述时间继电器设于所述光电转换器与所述人机界面显示屏之间。

优选的，在上述应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置中，所述时间继电器通过风机交换机连接于所述人机界面显示屏。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供了一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，所述装置包括：声音接收器、数据处理器、光电转换器以及人机界面显示屏，其中：所述声音接收器设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于所述数据处理器，当磁钢脱落后，直接与风力发电机进行摩擦，声音会比风力发电机正常运行时大几十倍甚至百倍，所述声音接收器能够接收到声音，并将接收到的声音信号传递至数据处理器，数据处理器对声音信号进行分析、对比。所述数据处理器电连接于所述光电转换器，所述光电转换器通过光纤连接所述人机界面显示屏。如果通过处理声音信号的数据，发现数据发生大的变化，就将该信号通过光电转换器转换为光信号，光信号通过光纤传递至主控室的人机界面显示屏，通过人机界面显示屏提醒工作人员磁钢发生脱落。本申请中的该磁钢脱落检测装置能够在永磁直驱风力发电机正常运行时及时发现并提醒工作人员永磁直驱风力发电机中磁钢发生脱落的现象，避免了由于磁钢脱落导致风力发电机的相间短路等危险情况，操作简单，方便实用。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置的基本结构示意图；

附图标记说明：1、声音接收器；2、声音信号调节器；3、数据处理器；4、光电转换器；5、人机界面显示屏；6、振动传感器；7、振动信号调节器；8、时间继电器；9、风机交换机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

永磁直驱风力发电机运行过程中的工作温度、震动强度、时间以及电流冲击等都对磁钢的稳定性以及受力产生非常大的影响，严重时会导致磁钢脱落。磁钢脱落会导致相间短路，影响永磁直驱风力发电机的正常使用。因此需要尽早发现磁钢脱落，做好永磁直驱风力发电机的维修准备。

本申请提供的一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，参见图1，为本实用新型实施例提供的应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置的基本结构示意图。结合图1，该磁钢脱落检测装置包括：声音接收器1、数据处理器3、光电转换器4以及人机界面显示屏5，其中：

声音接收器1设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于所述数据处理器3。当磁钢脱落后，直接与永磁直驱风力发电机进行摩擦，声音会比永磁直驱风力发电机正常运行时大几十倍甚至百倍，声音接收器1能够接收到声音，并将接收到的声音信号传递至数据处理器3，数据处理器3对声音信号进行分析、对比。

数据处理器3电连接于光电转换器4，光电转换器4通过光纤连接所述人机界面显示屏5。如果通过处理声音信号数据，发现数据发生异常的变化，数据处理器3就将该信号通过光电转换器4转换为光信号，光信号通过光纤传递至主控室的人机界面显示屏5，通过人机界面显示屏5提醒工作人员磁钢发生脱落。本申请中的该磁钢脱落检测装置能够在永磁直驱风力发电机正常运行时及时发现并提醒工作人员永磁直驱风力发电机中磁钢发生脱落的现象，避免了由于磁钢脱落导致风力发电机的相间短路等危险情况，操作简单，方便实用。

为了进一步优化上述技术方案，声音接收器1与数据处理器3之间设有声音信号调节器2。声音信号调节器2对接收到的声音信号进行稳定并滤除一定的噪声。

本实用新型实施例提供的磁钢脱落检测装置还包括振动传感器6，振动传感器6设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于数据处理器3。当磁钢脱落后，直接与永磁直驱风力发电机进行摩擦，不仅声音会比永磁直驱风力发电机正常运行时大几十倍甚至百倍，振动幅值也会增大。本申请除了通过声音的变化对磁钢脱落进行检测，还能够通过振动传感器6检测振动幅值，将接收到的振动幅值信号传递至数据处理器3，数据处理器3对该振动幅值信号进行分析、对比。如果通过处理振动幅值信号数据，发现数据发生异常的变化，数据处理器3同样将该信号通过光电转换器4转换为光信号，光信号通过光纤传递至主控室的人机界面显示屏5，通过人机界面显示屏5提醒工作人员磁钢发生脱落。

由于磁钢脱落后，声音和振动幅值都增大，所以本申请通过声音接收器1和振动传感器6在声音和振动幅值上检测永磁直驱风力发电机内磁钢是否发生脱落。

进一步，为了对振动传感器6接收到的振动幅值信号进行稳定并滤除一定的杂质，振动传感器6与数据处理器3之间设有振动信号调节器7。

另外，该磁钢脱落检测装置还包括时间继电器8，时间继电器8设于光电转换器4与人机界面显示屏5之间。由于永磁直驱风力发电机运行在外界环境中，外界环境中有可能发生各种巨响，如，雷声等，设置在发电机定子上的声音接收器1同样能够接受到雷声等其他巨响，当声音接收器1接收到异常的声音变化时，本申请中的磁钢脱落检测装置会立刻进行上述处理过程，工作人员可能会通过人机界面显示屏5检测到磁钢发生脱落的假象。为了防止上述现象的发生，本申请在装置中加入了时间继电器8，时间继电器8对接收到的信号进行一定的延时作用，若经过一定延时，还是持续不断的接收到该信号，那么该信号就应该不是偶然产生的，就应当立即将该信号传递至人机界面显示屏5，通知工作人员，磁直驱风力发电机中的磁钢发生脱落。

本申请中，时间继电器8通过风机交换机9连接于人机界面显示屏5。通过时间继电器8出来的信号通过风机交换机9传到主控室内的人机界面显示屏5，风机交换机9里面有永磁直驱风力发电机的IP地址，可以根据该IP地址确定该信号是哪个永磁直驱风力发电机中发出的，进一步判定是哪个永磁直驱风力发电机中磁钢发生脱落。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (6)

1.一种应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，其特征在于，所述装置包括：声音接收器(1)、数据处理器(3)、光电转换器(4)以及人机界面显示屏(5)，其中：

所述声音接收器(1)设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于所述数据处理器(3)；

所述数据处理器(3)电连接于所述光电转换器(4)，所述光电转换器(4)通过光纤连接所述人机界面显示屏(5)。

2.根据权利要求1所述的应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，其特征在于，所述声音接收器(1)与所述数据处理器(3)之间设有声音信号调节器(2)。

3.根据权利要求1所述的应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，其特征在于，所述装置还包括振动传感器(6)，所述振动传感器(6)设置于永磁直驱风力发电机定子上，且电连接于所述数据处理器(3)。

4.根据权利要求3所述的应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，其特征在于，所述振动传感器(6)与所述数据处理器(3)之间设有振动信号调节器(7)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，其特征在于，所述装置还包括时间继电器(8)，所述时间继电器(8)设于所述光电转换器(4)与所述人机界面显示屏(5)之间。

6.根据权利要求5所述的应用于永磁直驱风力发电机的磁钢脱落检测装置，其特征在于，所述时间继电器(8)通过风机交换机(9)连接于所述人机界面显示屏(5)。