风力发电机组的变桨限位单元、结构和叶片位置检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供一种风力发电机组的变桨限位单元、结构和叶片位置检测装置，其中，风力发电机组包括叶片安装装置和变桨轴承内圈，风力发电机组的变桨限位单元包括：设置在叶片安装装置上的滚轮装置、设置在变桨轴承内圈上的包含两个隔离设置的金属带组成的金属带组和信号触发电路，所述两个隔离设置的金属带串联在所述信号触发电路中；当所述滚轮装置随所述叶片安装装置旋转到与所述金属带组正对时，所述滚轮装置接触所述金属带组上两个隔离的金属带，使两个金属带导电连接，并触发所述信号触发电路产生检测信号。本实用新型专利技术提供的方案，能够准确检测叶片的位置，避免或减少误报停机，提高风电机组运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的变桨限位单元、结构和叶片位置检测装置
本技术涉及风电
，尤其涉及一种风力发电机组的变桨限位单元、结构和叶片位置检测装置。
技术介绍
在风力发电机组(简称“风电机组”)中，变桨系统通过调整叶片的位置(也称“桨距角”)实现最大功率跟踪和气动刹车的重要功能，其可靠性直接关系到风电机组的安全。因此，对叶片的位置进行准确测量和保护是保证风电机组正常运行必不可少的重要环节。针对风电机组使用齿形带传动的变桨系统，由于其传动方式是利用带齿和轮齿啮合以传递运动和动力，而不是齿轮之间通过轮齿的啮合，所以一般难以对叶片的实际角度进行检测。当前，对于使用齿形带传动的变桨系统，其判断叶片位置的方法是通过一个挡块检测多个角度位置(一般为两个角度，如5度、87度)的接近开关，从而判断叶片实际位置是否达到预期位置，检测方法为：当编码器所测的角度值为预期位置附近时，然而该预期位置相应角度的接近开关信号没有触发，则认为有故障，风电机组顺桨停机。但该方法也存在如下不足：接近开关的检测距离一般较短，当接近开关距离挡块的距离变大，或接近开关故障，或接近开关线路松动，都会导致风力发电机触发故障，进而可能导致风电机组误报引起停机，或者使风电机组的运行存在安全隐患。
技术实现思路
本技术实施例提供的一种风力发电机组的变桨限位单元、结构和叶片位置检测装置，能够准确检测叶片的位置，避免或减少误报停机，提高风电机组运行的安全性。为达到上述目的，本技术实施例提供了一种风力发电机组的变桨限位单元，所述风力发电机组包括叶片安装装置和变桨轴承内圈，包括：设置在所述叶片安装装置上的滚轮装置、设置在所述变桨轴承内圈上的包含两个隔离设置的金属带组成的金属带组和信号触发电路，所述两个隔离设置的金属带串联在所述信号触发电路中；当所述滚轮装置随所述叶片安装装置旋转到与所述金属带组正对时，所述滚轮装置接触所述金属带组上两个隔离的金属带，使两个金属带导电连接，并触发所述信号触发电路产生检测信号。本技术实施例还提供了一种风力发电机组的变桨限位结构，包含叶片安装装置和变桨轴承内圈，还包括：两组如上所述的风力发电机组的变桨限位单元；其中，在叶片安装装置上设置有一个滚轮装置，在变桨轴承内圈的两个预置角度上对应设置有分别包含两个隔离设置的金属带组成的金属带组，以及两个信号触发电路，所述滚轮装置与任一所述金属带组及其串联所在的所述信号触发电路形成一组所述风力发电机组的变桨限位单元。本技术实施例还提供了一种风力发电机组的叶片位置检测装置，包括：编码器、控制器和如上所述的风力发电机组的变桨限位结构，其中，所述编码器设置在变桨电机的驱动装置上，用于检测叶片的旋转角度；所述风力发电机组的变桨限位结构用于，在叶片旋转至预置角度时输出检测信号；所述控制器分别与所述编码器、所述风力发电机组的变桨限位结构连接，用于采集所述叶片的旋转角度和所述检测信号的信息，并根据所述旋转角度和所述检测信号的采集情况，确定叶片的位置。本技术实施例提供的风力发电机组的变桨限位单元、结构和叶片位置检测装置，通过在齿形带结构的变桨系统中设置由滚轮装置、金属带组以及信号触发电路，以替代现有技术中采用的接近开关产生开关信号实现叶片位置检测的方式，其核心思想是，利用滚轮装置在随叶片安装装置转动时，在预置角度位置处接触金属带组，以触发信号触发电路产生检测信号，从而实现对该预置角度的检测，避免了因接近开关故障或线路故障而导致的风电机组误报停机，实现对变桨系统叶片位置的准确检测。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1现有技术中采用接近开关测量叶片位置的检测系统示意图；图2为本技术实施例提供的风力发电机组的变桨限位单元示意图一；图3为本技术实施例提供的风力发电机组的变桨限位单元示意图二；图4本技术实施例提供的信号触发电路的结构示意图；图5本技术实施例提供的风力发电机组的变桨限位结构示意图；图6为本技术实施例提供的风力发电机组叶片位置的检测装置结构图。附图标号说明101-减速机、102-传动轮、103-张紧轮、104-张紧轮、105-轮毂、106-齿形带、107-叶片安装装置、108-齿形带固定块、109-齿形带固定块、110-张紧轮固定装置、111-5度接近开关、112-87度接近开关、113-挡块、114-变桨轴承内圈、201-滚轮装置、202-5度金属带组、203-87度金属带组、301-支撑结构、302-滚轮、303-金属带、304-金属带、305-支撑杆、306-连接轴、307-螺栓、308-弹性部件、309-绝缘材料、401-电源模块、402-数字量采集模块、601-编码器、602-控制器、603-风力发电机组的变桨限位结构。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。首先，如图1所示，为现有技术中采用接近开关测量叶片位置的检测系统示意图，包括编码器(图中未标出)，以及减速机101、传动轮102、张紧轮103、张紧轮104、轮毂105、齿形带106、叶片安装装置107(具体是指变桨轴承及与变桨轴承相连接、固定的部件，如叶根法兰)、齿形带固定块108、齿形带固定块109、张紧轮固定装置110、5度接近开关111、87度接近开关112、挡块113、变桨轴承内圈114；其中，编码器设置在变桨电机的尾部，即驱动装置上，用于检测叶片的旋转角度；减速机101与变桨电机(图中未示出)啮合；传动轮102与减速机101的输出轴机械连接；减速机101、张紧轮固定装置110均固定安装于轮毂105上；张紧轮固定装置110用于安装张紧轮103、张紧轮104；张紧轮103、张紧轮104用于对齿形带106进行拉紧，以保证传动的可靠性；5度接近开关111、87度接近开关112安装于变桨轴承内圈114上，且5度接近开关111安装于叶片的5度位置；87度接近开关112安装于叶片的87度位置；挡块113安装于叶片安装装置107上(叶片安装装置107与变桨轴承外圈固定连接)且随叶片安装装置107转动；叶片安装装置107为圆环形的机械机构(图中相邻的虚线圆和实线圆之间的结构)，用于安装叶片，在实际操作中，也可将挡块113直接安装在叶片根部；齿形带106沿叶片安装装置107的侧面，并与叶片安装装置107的侧面贴紧，用于为传动提供动力；齿形带固定块108、齿形带固定块109和张紧轮固定装置110用于将齿形带106固定于叶片安装装置107上。该系统的工作原理为：当需要变桨(即改变叶片桨距角)时，变桨电机(图中未示出)带动减速机101转动，减速机101带动传动轮102转动，传动轮102转动时，带动齿形带106移动，齿形带106带动叶片安装装置107转动，从而使风电机组叶片的角度发生变化，实现调节桨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的变桨限位单元，所述风力发电机组包括叶片安装装置和变桨轴承内圈，其特征在于，包括：设置在所述叶片安装装置上的滚轮装置、设置在所述变桨轴承内圈上的包含两个隔离设置的金属带组成的金属带组和信号触发电路，所述两个隔离设置的金属带串联在所述信号触发电路中；当所述滚轮装置随所述叶片安装装置旋转到与所述金属带组正对时，所述滚轮装置接触所述金属带组上两个隔离的金属带，使两个金属带导电连接，并触发所述信号触发电路产生检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的变桨限位单元，所述风力发电机组包括叶片安装装置和变桨轴承内圈，其特征在于，包括：设置在所述叶片安装装置上的滚轮装置、设置在所述变桨轴承内圈上的包含两个隔离设置的金属带组成的金属带组和信号触发电路，所述两个隔离设置的金属带串联在所述信号触发电路中；当所述滚轮装置随所述叶片安装装置旋转到与所述金属带组正对时，所述滚轮装置接触所述金属带组上两个隔离的金属带，使两个金属带导电连接，并触发所述信号触发电路产生检测信号。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的变桨限位单元，其特征在于，所述滚轮装置包括：设置在所述叶片安装装置上的支撑结构，所述支撑结构的部分本体延伸至所述变桨轴承内圈的上方，在位于延伸至所述变桨轴承内圈上方的部分所述支撑结构上设置有滚轮，当所述滚轮装置随所述叶片安装装置旋转到与所述金属带组正对时，所述滚轮与所述金属带组上两个隔离的金属带导电接触。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的变桨限位单元，其特征在于，所述支撑结构包括：位于所述叶片安装装置的环形切面上且沿所述环形切面竖直方向设置的支撑杆，与所述支撑杆的上端部连接且沿水平方向延伸至所述变桨轴承内圈上方的连接轴，所述滚轮可转动的套接在所述连接轴上。4.根据权利要求3所述的风力发电机组的变桨限位单元，其特征在于，所示滚轮装置还包括：在远离所述支撑杆的所述连接轴的一侧端部，固定连接用于防止所述滚轮脱落的螺栓。5.根据权利要求3所述的风力发电机组的变桨限位单元，其特征在于，所述滚轮表面设置有摩擦纹理。6.根据权利要求3所述的风力发电机组的变桨限位单元，其特征在于，所述滚轮装置包括：设置在所述支撑杆与所述连接轴之间的弹性部件，所述弹性部件用于在所述支撑杆与所述连接轴之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆,65