一种风力发电机组叶轮转速监控系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，包括转速监控模块，其输出分别连接模拟量测量模块、可编程控制器以及机组安全链，所述模拟量测量模块的输出也连接所述可编程控制器，所述转速监控模块的输出与所述可编程控制器连接，所述转速监控模块包括脉冲检测器和速度监控器，所述脉冲检测器与所述速度监控器相连，所述脉冲检测器将检测到的信号传输给所述速度监控器。采用速度监控器使其测量的频率范围非常高，抗干扰能力强，有效避免了现有技术中采用的滑环编码器易受干扰，导致经常误报叶轮过速造成机组停机，影响机组稳定性，且编码器和过速模块价格昂贵的问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，包括转速监控模块，其输出分别连接模拟量测量模块、可编程控制器以及机组安全链，所述模拟量测量模块的输出也连接所述可编程控制器，所述转速监控模块的输出与所述可编程控制器连接，所述转速监控模块包括脉冲检测器和速度监控器，所述脉冲检测器与所述速度监控器相连，所述脉冲检测器将检测到的信号传输给所述速度监控器。采用速度监控器使其测量的频率范围非常高，抗干扰能力强，有效避免了现有技术中采用的滑环编码器易受干扰，导致经常误报叶轮过速造成机组停机，影响机组稳定性，且编码器和过速模块价格昂贵的问题。【专利说明】一种风力发电机组叶轮转速监控系统
本专利技术涉及一种风力发电机组叶轮转速监控系统，属于风力发电
。
技术介绍
风能是一种清洁的可再生能源，风力发电是现阶段利用风能的最主要形式。叶轮转速为风力发电机组最核心的控制参数，准确的测量出叶轮转速对机组安全运行非常重要。风力发电机组可通过变桨和控制发电机转矩来控制转速，使转速不超过额定转速，但在某些特定情况下，机组仍有可能导致过速。过速会给机组带来毁灭性灾害，所以风力发电机组必须有过速监控装置，并采取相应动作。 传统的叶轮转速监控系统由滑环编码器、过速模块、数据采集模块、连接电缆等构成，数据采集模块采集滑环编码器的数据，传给可编程逻辑控制器以得到转速值。过速模块也能采集滑环编码器数据，并计算转速值，加以判断，如超过设定值则判断为过速并输出信号给风机安全链系统，同时输出一路给控制器，让控制器监控过速模块状态。 现有技术中公开了一种风力发电机的转速监控系统，包括滑环、编码器、高速刹车盘、两个接近开关、控制系统，高速刹车盘安装在发电机的后端，高速刹车盘的中心孔与发电机转子端采用间隙配合，并通过螺栓固定，滑环安装在发电机后端和发电机的中心管轴，通过法兰连接，滑环的尾部通过平键连接有编码器，控制系统分别于滑环、编码器两个接近开关电信号连接。但由于滑环编码器易受干扰，导致经常误报叶轮过速造成机组停机，影响机组稳定性，且编码器和过速模块价格昂贵，维持成本高；另外，用接近开关测高速轴的转速时接近开关产生的脉冲频率很高，对转速监控装置的最高测量频率就提出了比较高的要求，最高测量频率越高的转速监控装置，价格就越高。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于滑环编码器易受干扰，导致经常误报叶轮过速造成机组停机，影响机组稳定性，且编码器和过速模块价格昂贵；用接近开关测高速轴的转速时接近开关产生的脉冲频率很高，对转速监控装置的最高测量频率的要求很高，最高测量频率越高的转速监控装置的价格就越高，成本较高，稳定性差。从而提出一种风力发电机组叶轮转速监控系统。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下: —种风力发电机组叶轮转速监控系统，包括转速监控模块，其输出分别连接模拟量测量模块、可编程控制器以及机组安全链，所述模拟量测量模块的输出也连接所述可编程控制器，所述转速监控模块包括脉冲检测器和速度监控器，所述脉冲检测器与所述速度监控器相连，所述脉冲检测器将检测到的信号传输给所述速度监控器。 所述脉冲检测器为接近开关。 所述接近开关固定在接近开关支架上，所述接近开关支架安装于风机底座上。 所述接近开关支架为一个弯折连接部件，一端与所述风机底座连接，另一端用于固定接近开关。 所述接近开关包括感应探头和检测电路。 所述感应探头对准用于固定风轮锁紧盘和轮毂的螺栓。 所述接近开关的感应探头距所述螺栓5-10mm。 所述速度监控器的输出端通过继电器与所述机组安全链连接。 本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点: (I)本专利技术提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，包括转速监控模块，其输出分别连接模拟量测量模块、可编程控制器以及机组安全链，所述模拟量测量模块的输出也连接所述可编程控制器，所述转速监控模块包括脉冲检测器和速度监控器，所述脉冲检测器与所述速度监控器相连，所述脉冲检测器将检测到的信号传输给所述速度监控器。采用速度监控器使其测量的频率范围非常高，抗干扰能力强，有效避免了现有技术中采用的滑环编码器易受干扰，导致经常误报叶轮过速造成机组停机，影响机组稳定性，且该系统的编码器和过速模块价格昂贵的问题。 (2)本专利技术提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，所述脉冲检测器安装在锁紧盘附近，只测量低速轴的转速，避免了用接近开关测高速轴的转速时接近开关产生的脉冲频率很高，对速度监控器的最高测量频率的要求很高，最高测量频率越高的转速监控器的价格就越高，成本较高，稳定性差的问题，提高了叶轮转速监控系统的准确性。 (3)本专利技术提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，所述接近开关支架为一个弯折连接部件，一端与所述风机底座连接，另一端用于固定接近开关，使接近开关安装在锁紧盘附近，有利于测量叶轮的转速，结构简单，稳固性好。 (4)本专利技术提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，所述感应探头对准用于固定风轮锁紧盘和轮毂的螺栓，通过叶轮带动所述螺栓转动，当所述螺栓经过所述感应探头的感应区域时，所述接近开关的检测电路就可以检测到脉冲信号，接近开关的性能良好，成本较低。 【专利附图】【附图说明】 为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中 图1是本专利技术一个实施例的一种风力发电机组叶轮转速监控系统的结构框图； 图2是本专利技术一个实施例的一种风力发电机组叶轮转速监控系统的脉冲检测器安装示意图。 图中附图标记表示为:1-风轮锁紧盘，2-螺栓，3-接近开关，4-接近开关支架。 【具体实施方式】 实施例一 本实施例提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，其系统结构框图如图1所示，包括转速监控模块，其输出分别连接模拟量测量模块、机组安全链以及可编程控制器，所述模拟量测量模块的输出也连接所述可编程控制器，所述转速监控模块包括脉冲检测器和速度监控器，所述脉冲检测器与所述速度监控器相连，所述脉冲检测器将检测到的信号传输给所述速度监控器。在本实施例中，所述速度监控器为易福门的DC2005，其可以测量的频率范围特别高，最高可达1000Hz，其输出端口多样化，所述速度监控器将所述脉冲检测器检测到的脉冲信号经过处理后分三路输出，既可以输出转速的模拟信号，又可以输出两路数字量信号，这两路数字量信号一路通过继电器传输给所述机组安全链，一路传输给所述可编程控制器。输出的转速模拟量为4-20mA的信号，通过所述模拟量测量模块KL3454传输给可编程控制器，所述可编程控制器计算由所述模拟量测量模块KL3454传输的信号，并与高速轴测量得到的转速信号进行比较，二者之差超过预设值时，可编程控制器输出停机信号。所述速度监控器DC2005将脉冲检测器检测到的脉冲信号换算成速度，若超过预设的速度时，将输出一路24V的电压信号给机组安全链，使机组安全链断开，机组紧急停机，另外一路信号传输给可编程控制器，由可编程控制器给机组发停机命令，机组紧急停机。 本实施例提供一种风力发电机组叶轮转速监控系统，包括转速监控模块，其输出分别连接模拟量测量模块、可编程控制器以及机组安全链，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组叶轮转速监控系统，包括转速监控模块，其输出分别连接模拟量测量模块、可编程控制器以及机组安全链，所述模拟量测量模块的输出也连接所述可编程控制器，其特征在于， 所述转速监控模块包括脉冲检测器和速度监控器，所述脉冲检测器与所述速度监控器相连，所述脉冲检测器将检测到的信号传输给所述速度监控器，所述速度监控器为易福门DC2005； 所述脉冲检测器为接近开关，所述接近开关包括感应探头和检测电路，所述感应探头对准用于固定风轮锁紧盘和轮毂的螺栓。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：支道跃，倪肖泉，陈进建，张建新，李元强，
申请(专利权)人：华仪风能有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33