CN212903249U - 一种用于风电机组通用型编码器的检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种用于风电机组通用型编码器的检测设备，包括检测装置、控制装置以及显示装置；检测装置包括底座、卡盘以及驱动机构，所述底座水平放置，所述卡盘的中轴线与所述驱动机构的轴线相对应，所述卡盘用于卡接编码器的壳体，所述驱动机构用于驱动所述编码器的转轴旋转；所述控制装置包括驱动控制器以及编码器控制器；所述显示装置包括通道脉冲计数显示器、通道选择开关以及通道脉冲频率显示器。通过上述设置，可解决目前缺乏有效检验手段与相应设备对风电机组中的各个型号编码器进行校验的问题。

Description

一种用于风电机组通用型编码器的检测设备

技术领域

本实用新型涉及编码器检测技术领域，具体涉及一种用于风电机组通用型编码器的检测设备。

背景技术

在风电机组的风电控制系统中，一般在发电机、变桨滑环等部位安装编码器，来用于准确测量变桨电机转子的旋转速度以及位置，或用于精确测量双馈发电机转子的转速，从而实现对桨叶的角度控制和双馈发电机的伺服控制，这些控制是实现机组自动检测与自动控制的重要环节。

目前，发电机故障、变频器故障以及变桨类故障均与编码器有一定关联。由于编码器型号众多、尺寸及接线各异，人工检测时，往往缺乏检验技术经验或缺少有效的检验手段，在处理故障过程中，不可避免地，可正常使用的编码器可能被当做故障编码器进行处理，从而造成资源浪费、成本提升。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于风电机组通用型编码器的检测设备，来解决目前缺乏有效检验手段与相应设备对风电机组中的编码器进行检测的问题。

为了实现上述实用新型的目的之一，本实用新型一实施方式提供一种用于风电机组通用型编码器的检测设备，包括：

检测装置，包括底座、卡盘以及驱动机构，所述底座水平放置，所述卡盘与所述驱动机构均固定设置于所述底座上且分别位于所述底座的两端，所述卡盘的中轴线与所述驱动机构的轴线相对应，所述卡盘用于卡接编码器的壳体，所述驱动机构用于驱动所述编码器的转轴沿着竖直方向顺时针或逆时针旋转；

控制装置，包括驱动控制器以及编码器控制器，所述驱动控制器用于控制所述驱动机构，所述编码器控制器用于控制所述编码器；

以及显示装置，包括通道脉冲计数显示器、通道选择开关以及通道脉冲频率显示器，所述通道选择开关与所述通道脉冲计数显示器信号连接，所述通道脉冲计数显示器用于与所述编码器信号连接以显示通道脉冲个数，所述通道选择开关用于选择所述编码器的通道，所述通道脉冲频率显示器用于与所述编码器各通道信号连接以显示通道转速与脉冲个数两者的乘积。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述驱动机构包括直流电机与传动机构，所述直流电机用于带动所述传动机构沿着竖直方向顺时针或逆时针旋转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述传动机构包括万向节与卡头，所述卡头通过所述万向节与所述直流电机连接，所述卡头朝向所述卡盘的一侧设有活动卡爪，用于卡接所述编码器不同直径的转轴。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述卡盘构造为三爪卡盘。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述编码器控制器包括编码器电源，所述编码器电源的电压包括以下至少一种：+5V、+12V、+15V。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述通道脉冲频率显示器包括6个通道脉冲频率显示屏，用于分别显示所述编码器A、/A、B、/B、Z、/Z六相的稳定输出脉冲。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述直流电机的转速频率设定为0.279Hz。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述控制装置还包括调试控制器，用于调试所述驱动机构的运转。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述控制装置与所述显示装置集成设置于控制显示箱中。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述编码器构造为增量式编码器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过在检测设备中设置检测装置、控制装置以及显示装置来检测编码器是否正常工作，控制装置用于控制检测装置的各模块；在检测装置中设置卡盘以及驱动机构，两者分别设于底座的两侧，编码器则设于两者的中间，编码器的壳体被卡盘夹紧固定，编码器的转轴被驱动机构带动后沿着竖直方向旋转，来模拟编码器正常工作状态，由此检测编码器是否可正常工作；并将检测结果传输至显示装置进行显示，从而方便技术人员进行查看；在返修备件校验、风电场备件检验等方面，本检测设备可以提供一种有效检验手段，从而提高检测效率、降低备件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型一实施例中检测设备与编码器的连接结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中检测装置与编码器的连接结构示意图。

其中附图中所涉及的标号如下：

控制装置1，编码器电源131，检测装置3，底座31，卡盘/三爪卡盘32，直流电机331，万向节3321，卡头3322，显示装置5，通道脉冲计数显示器51，通道脉冲频率显示器521，通道选择开关522。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施方式及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型一实施例提供了一种用于风电机组通用型编码器的检测设备，包括：

检测装置3，包括底座31、卡盘32以及驱动机构，底座31水平放置，卡盘32与驱动机构均固定设置于底座31上且分别位于底座31的两端，卡盘32的中轴线与驱动机构的轴线相对应，卡盘32用于卡接编码器的壳体，驱动机构用于驱动编码器的转轴沿着竖直方向顺时针或逆时针旋转；

控制装置1，包括驱动控制器以及编码器控制器，驱动控制器用于控制驱动机构，编码器控制器用于控制编码器；

以及显示装置5，包括通道脉冲计数显示器51、通道选择开关522以及通道脉冲频率显示器521，通道选择开关522与通道脉冲计数显示器51信号连接，通道脉冲计数显示器51用于与编码器信号连接以显示通道脉冲个数，通道选择开关522用于选择编码器的通道，通道脉冲频率显示器521用于与编码器各通道信号连接以显示通道转速与脉冲个数两者的乘积。

具体的，本实用新型实施例提供的检测设备中，设置有检测装置3、控制装置1以及显示装置5，控制装置1用于控制检测装置3的各模块，显示装置5用于显示检测装置3的各检测结果；在检测装置3中设置卡盘32以及驱动机构，两者分别设于底座31的两侧，编码器则设于两者的中间，编码器的壳体被卡盘32夹紧固定，编码器的转轴被驱动机构带动后沿着竖直方向旋转，来模拟编码器正常工作状态，由此检测编码器是否可正常工作；并将检测结果传输至显示装置5进行显示，从而方便技术人员进行查看；在返修备件校验、风电场备件检验等方面，本检测设备可以提供一种有效检验手段，从而提高检测效率、降低备件成本。

其中，控制装置1可具体设置总电源开关、电机连接头、编码器连接头、电机启动按钮等部分，方便技术人员手动操作。其中，电机连接头、电机启动按钮等部分用于控制电机启动；编码器连接头用于连接待检测的编码器，为其提供电源等功能。

进一步的，编码器构造为增量式编码器。

在风电机组中，一般使用的是增量式编码器。增量式编码器的工作原理为：将角位移转换成周期性的电信号，再把这些电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。通常情况下，每转过单位的角度就发出一个脉冲信号，具体分为A相、B相、Z相输出；其中，A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频；Z相则为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲。

进一步的，驱动机构包括直流电机331与传动机构，直流电机331用于带动传动机构沿着竖直方向顺时针或逆时针旋转。

直流电机331转速稳定、方便可控，如此，可准确检测编码器的运行状态与运行输出数据，方便技术人员观测。

进一步的，传动机构包括万向节3321与卡头3322，卡头3322通过万向节3321与直流电机331连接，卡头3322朝向卡盘32的一侧设有活动卡爪，用于卡接编码器不同直径的转轴。

进一步的，卡盘32构造为三爪卡盘。

活动卡爪可用于夹紧固定不同尺寸的轴径，万向节3321与卡头3322在直流电机331驱动下可带动编码器的转轴旋转。

同样的，三爪卡盘32可用于夹紧固定不同尺寸不同型号的壳体。

如图2所示，检测装置3主要由底座31、三爪卡盘32、卡头3322、万向节3321、直流电机331组成；利用三爪卡盘32将不同尺寸的编码器壳体固定，利用卡头3322连接不同轴径的编码器转轴，直流电机331旋转带动编码器的转轴旋转，从而可检测不同轴径不同壳体不同型号的编码器；再由控制装置1显示编码器各输出通道脉冲数值，以检验编码器输出是否正常，整个检测设备的检测范围较广。

进一步的，编码器控制器包括编码器电源131，编码器电源131的电压包括以下至少一种：+5V、+12V、+15V。

为适应不同型号的编码器，控制装置1中设有不同的电源对编码器进行供电，提升检测设备的通用性。

进一步的，通道脉冲频率显示器521包括6个通道脉冲频率显示屏，用于分别显示编码器A、/A、B、/B、Z、/Z六相的稳定输出脉冲。

较佳的，检测设备输出六通道转速或脉冲，显示装置5中设置六个显示区域来分别显示，方便技术人员查看。

显示装置5具体可设置通道脉冲计数显示器51、通道脉冲频率显示器521、通道选择开关522、数据清零等部分，用于显示被测量编码器各通道数值显示情况，进而判断编码器是否存在故障。

进一步的，直流电机331的转速频率设定为0.279Hz。

在实际使用中，可将直流电机331的转速设置成固定值，使得编码器各通道输出稳定，从而方便检测。

具体的，电机转速固定，Z与/Z显示转速频率0.279Hz，A与/A、B与/B显示的是每圈脉冲数与转速乘积。

以编码器每圈2500个脉冲数为例，A与/A、B与/B每圈显示标准值计算方法为2500×0.279＝697.5Hz，即编码器的转轴每旋转1°产生约6.94个脉冲。由于电机及编码器整周期采样测量误差大约在2％左右，故A与/A、B与/B显示下限值计算方法为697.5×(1-0.02)＝683.55，上限值计算方法为697.5×(1+0.02)＝711.45；因此，当显示值在683.55-711.45之间时，可视为编码器正常，否则编码器为故障件。

进一步的，控制装置1还包括调试控制器，用于调试驱动机构的运转。

同时，为保证直流电机331等驱动机构运行正常，控制装置1设置微动调试模块，用于在正式检测前调试驱动机构的状态，保证驱动机构正常稳定运行。

进一步的，控制装置1与控制装置1集成设置于控制显示箱中。

在实际使用中，控制装置1与控制装置1集中设置在一个金属箱体中，内部设置各功能模块，检测装置3则单独设置，用于安装不同的编码器。检测时，通过各类数据线将控制显示箱与检测装置3进行连接即可。由此，检测设备整体携带方便，操作便捷，整体外观美观大方。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，包括：

检测装置，包括底座、卡盘以及驱动机构，所述底座水平放置，所述卡盘与所述驱动机构均固定设置于所述底座上且分别位于所述底座的两端，所述卡盘的中轴线与所述驱动机构的轴线相对应，所述卡盘用于卡接编码器的壳体，所述驱动机构用于驱动所述编码器的转轴沿着竖直方向顺时针或逆时针旋转；

控制装置，包括驱动控制器以及编码器控制器，所述驱动控制器用于控制所述驱动机构，所述编码器控制器用于控制所述编码器；

以及显示装置，包括通道脉冲计数显示器、通道选择开关以及通道脉冲频率显示器，所述通道选择开关与所述通道脉冲计数显示器信号连接，所述通道脉冲计数显示器用于与所述编码器信号连接以显示通道脉冲个数，所述通道选择开关用于选择所述编码器的通道，所述通道脉冲频率显示器用于与所述编码器各通道信号连接以显示通道转速与脉冲个数两者的乘积。

2.根据权利要求1所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述驱动机构包括直流电机与传动机构，所述直流电机用于带动所述传动机构沿着竖直方向顺时针或逆时针旋转。

3.根据权利要求2所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述传动机构包括万向节与卡头，所述卡头通过所述万向节与所述直流电机连接，所述卡头朝向所述卡盘的一侧设有活动卡爪，用于卡接所述编码器不同直径的转轴。

4.根据权利要求1所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述卡盘构造为三爪卡盘。

5.根据权利要求1所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述编码器控制器包括编码器电源，所述编码器电源的电压包括以下至少一种：+5V、+12V、+15V。

6.根据权利要求1所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述通道脉冲频率显示器包括6个通道脉冲频率显示屏，用于分别显示所述编码器A、/A、B、/B、Z、/Z六相的稳定输出脉冲。

7.根据权利要求2所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述直流电机的转速频率设定为0.279Hz。

8.根据权利要求1所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述控制装置还包括调试控制器，用于调试所述驱动机构的运转。

9.根据权利要求1所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述控制装置与所述显示装置集成设置于控制显示箱中。

10.根据权利要求1所述的用于风电机组通用型编码器的检测设备，其特征在于，所述编码器构造为增量式编码器。

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