叶轮超速保护装置制造方法及图纸

本申请涉及叶轮超速保护装置，属于风力发电机领域。本申请包括安全链回路、超速模块、测速传感器、金属被检测件和继电器KA；叶轮轮毂的后端面上设置有至少一个测速传感器，测速传感器围绕同一圆周与叶轮轮毂同轴转动；金属被检测件设置在机舱的前端面上，且当测速传感器转动到预定位置时，测速传感器与金属被检测件水平相对；测速传感器与超速模块电连接，超速模块与继电器KA的控制端电连接，继电器KA的触点端串接在安全链回路中，且继电器KA的触点端为闭合状态。通过本申请可实现在风力发电机原有超速保护系统的基础上，形成增加一个独立的冗余超速保护系统，提高风力发电机安全性。

【技术实现步骤摘要】
叶轮超速保护装置
本申请属于风力发电机领域，具体涉及叶轮超速保护装置。
技术介绍
风力发电机是将风能转换为机械能，再将机械能转换为电能的电力设备。利用风力使叶轮旋转，带动发电机主轴转动促使发电机发电。在风力发电机风力发电过程中，需要对叶轮转速进行监控，当检测到叶轮转速异常时会将风力发电机切入停机状态。在风力发电机超速保护系统的现有相关技术中，通过安装于发电机轴的编码器检测叶轮转速，然后将检测信号发送给风力发电机的超速模块，当叶轮转速超过某一安全阀值时，超速模块向主控系统发送发电机超速报警信号，主控系统控制变桨系统执行进行顺桨。但在实际运行中，由于主控系统向变桨系统发送控制信号要通过滑环组件，当发生滑环碳刷与滑环之间接触不良故障时，有可能导致变桨系统没有收到主控系统发出的顺桨命令，而依然保持正常的开桨运行，严重的情况下可能导致风机转速过快发生飞车事故。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供叶轮超速保护装置。为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：叶轮超速保护装置，包括：安全链回路和超速模块；还包括：至少一个测速传感器，所述测速传感器设置在叶轮轮毂的后端面上，且当所述叶轮轮毂转动时，所述测速传感器围绕同一圆周与所述叶轮轮毂同轴转动；所述测速传感器与所述超速模块电连接；一金属被检测件，所述金属被检测件设置在机舱的前端面上，且当所述测速传感器转动到预定位置时，所述测速传感器与所述金属被检测件水平相对；一继电器KA，所述继电器KA的控制端与所述超速模块电连接，所述继电器KA的触点端串接在所述安全链回路中，且所述继电器KA的触点端为闭合状态。进一步地，所述测速传感器有三个，三个所述测速传感器以所述叶轮轮毂轴线为轴，沿所述同一圆周均匀分布在所述叶轮轮毂的后端面上。进一步地，所述测速传感器采用NPN型接近开关或者PNP型接近开关。进一步地，所述继电器KA采用光耦继电器或者电磁继电器。进一步地，所述超速保护系统还包括信号灯，所述信号灯与所述超速模块电连接。进一步地，所述信号灯采用LED信号灯。进一步地，所述安全链回路包括塔基急停按钮和机舱急停按钮，所述塔基急停按钮和所述机舱急停按钮分别串接在所述安全链回路中。进一步地，所述金属被检测件由铁制成。进一步地，所述金属被检测件的轴向截面呈T型。进一步地，所述叶轮轮毂为水平轴叶轮轮毂。本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：本申请通过在叶轮轮毂上设置测速传感器，与叶轮轮毂一同转动时，转动时通过检测设置在机舱前端面上的金属被检测件，超速模块根据测速传感器发送的检测信号，在风力发电机转动超速时，控制继电器KA的触点端断开，整个安全链回路失电，整个风力发电机机组立即紧急停机。通过本申请可实现在风力发电机原有的超速保护系统外，增加一个独立的冗余超速保护系统，提高风力发电机整机安全性。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实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请的一个实施例工作原理图；图2为本申请的一个实例结构示意图；图3为从叶轮轮毂背面方向的三个测速传感器设置示意图；图4为本申请的另一个实施例工作原理图。图中，1-安全链回路；2-超速模块；3-测速传感器；4-叶轮轮毂；5-金属被检测件；6-机舱；7-信号灯；101-塔基急停按钮；102-机舱急停按钮。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。以下结合附图对本申请进行详细说明。如图1、图2和图3所示，在本申请的一个实施例中，本申请提供了一种叶轮超速保护装置，包括：安全链回路1和超速模块2；还包括：至少一个测速传感器3，所述测速传感器3设置在叶轮轮毂4的后端面上，且当所述叶轮轮毂4转动时，所述测速传感器3围绕同一圆周与所述叶轮轮毂4同轴转动；所述测速传感器3与所述超速模块2电连接；一金属被检测件5，所述金属被检测件5设置在机舱6的前端面上，且当所述测速传感器3转动到预定位置时，所述测速传感器3与所述金属被检测件5水平相对；一继电器KA，所述继电器KA的控制端与所述超速模块2电连接，所述继电器KA的触点端串接在所述安全链回路1中，且所述继电器KA的触点端为闭合状态。以下为对上述方案的进一步说明，在风力发电机相关技术中，风力发电机的机舱6中设置有发电机，风力发电机轴从机舱6前端伸出，叶轮轮毂4同轴安装在风力发电机轴的前端，叶片安装在叶轮轮毂4上，通过风吹动叶片使得叶轮轮毂4转动，风力发电机轴一同转动。本申请通过在叶轮轮毂4上设置测速传感器3，形成与叶轮轮毂4一同转动，本申请中，测速传感器3可以为一个也可以为多个，设置多个测速传感器3其目的可以形成对仅设一个测速传感器3的冗余设计，当一个测速传感器3故障时，其他正常工作的测速传感器3可以保证本申请系统的正常运行。在测速传感器3转动过程中，当转动到预定位置时，测速传感器3与金属被检测件5水平相对，测速传感器3检测到金属被检测件5向超速模块2发出检测信号，在风力发电机的相关技术中，超速模块2可以根据测速传感器3发送的检测信号获得风力发电机转速值，当转速值达到报警设定值时，超速模块2发出控制信号。在本申请中，超速模块2可通过单片机、PLC、FPGA等实现。在风力发电机的相关技术中，安全链系统是独立于主控系统的风力发电机安全保护系统，其安全链回路1可以包括塔基急停按钮101、机舱急停按钮102等等，塔基急停按钮101、机舱急停按钮102等串接在安全链回路1中，形成多个串联的动作节点，任一动作节点断开时，整个安全链回路1失电，整个风力发电机机组立即紧急停机，执行机构失电，机组瞬间脱网，并使主控系统和变桨系统处于闭锁状态，从而最大限度地保证机组的安全。本申请中，通过继电器KA触点端串接在安全链回路1中，形成一干接点信号，在风力发电机转动超速时，超速模块2向继电器KA发送控制信号，继电器KA的触点端断开，安全链回路1失电，整个风力发电机机组立即紧急停机，以实现风力发电机超速时的安全保护。本申请上述方案在应用于风力发电机时，可在风力发电机中原有的超速保护系统的基础上，形成一个独立的冗余超速保护系统，可以克服原有超速保护系统的如下问题，原有超速保护系统通过滑环组件传送顺桨指令时，可能因滑环组件接触不良导致变桨系统不能接收到顺桨指令，变桨系统依然保持正常的开桨运行。通过本申请形成的冗余超速保护系统能够提高风力发电机的整机安全性。在实际应用中，所述测速传感器3可以是直接固定在叶轮轮毂4上，也可以通过传感器安装架固定在叶轮轮毂4上。本申请中，测速传感器3可以为一个也可以为多个，设置多个测速传感器3其目的是对仅设一个测速传感器3的冗余设计，当一个测速传感器3故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.叶轮超速保护装置，包括：安全链回路和超速模块；其特征在于，还包括：至少一个测速传感器，所述测速传感器设置在叶轮轮毂的后端面上，且当所述叶轮轮毂转动时，所述测速传感器围绕同一圆周与所述叶轮轮毂同轴转动；所述测速传感器与所述超速模块电连接；一金属被检测件，所述金属被检测件设置在机舱的前端面上，且当所述测速传感器转动到预定位置时，所述测速传感器与所述金属被检测件水平相对；一继电器KA，所述继电器KA的控制端与所述超速模块电连接，所述继电器KA的触点端串接在所述安全链回路中，且所述继电器KA的触点端为闭合状态。

【技术特征摘要】
1.叶轮超速保护装置，包括：安全链回路和超速模块；其特征在于，还包括：至少一个测速传感器，所述测速传感器设置在叶轮轮毂的后端面上，且当所述叶轮轮毂转动时，所述测速传感器围绕同一圆周与所述叶轮轮毂同轴转动；所述测速传感器与所述超速模块电连接；一金属被检测件，所述金属被检测件设置在机舱的前端面上，且当所述测速传感器转动到预定位置时，所述测速传感器与所述金属被检测件水平相对；一继电器KA，所述继电器KA的控制端与所述超速模块电连接，所述继电器KA的触点端串接在所述安全链回路中，且所述继电器KA的触点端为闭合状态。2.根据权利要求1所述的叶轮超速保护装置，其特征在于，所述测速传感器有三个，三个所述测速传感器以所述叶轮轮毂轴线为轴，沿所述同一圆周均匀分布在所述叶轮轮毂的后端面上。3.根据权利要求1所述的叶轮超速保护装置，其特征在于，所述测速传感器采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学峰，王延民，李国庆，李凤俊，苏国梁，丁宛超，陈熙，李鹏，郭晓宇，许万苏，康宏，郝龙伟，
申请(专利权)人：国电电力内蒙古新能源开发有限公司，固安华电天仁控制设备有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15