本发明专利技术公开了一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法，测速装置包括PLC，所述PLC上连接有超速继电器，所述超速继电器通过开关接线与电感式接近开关连接，所述电感式接近开关安装在固定支架前端，所述固定支架的后端通过固定螺栓连接在齿轮箱上，所述齿轮箱位于叶轮锁紧环上。本发明专利技术通过基于电感式接近开关的叶轮测速装置对风机叶轮的速度进行检测，测速装置的结构简单、成本低、防护等级高，且电感式接近开关测速具有工作可靠、寿命长、功耗低、重复定位精度高、操作频率高以及适应恶劣的工作环境等特点，无需专门的采集模块，大大的降低了电气控制成本，使得现场维护方便，提高了风力发电机运行的可靠率，减少了维护费用。
A speed measuring device and method of impeller based on inductive proximity switch
【技术实现步骤摘要】
一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法
本专利技术涉及风机叶轮速度检测
，具体来说，涉及一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法。
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。风力发电机组吸收风能带动叶轮旋转，通过齿轮箱增速后带动发电机转动进行发电，在风力发电机运行过程中，需要对叶轮转速进行监测，当监测到叶轮转速异常时会将风机保护停机。目前在风机叶轮速度检测中，一般采用滑环编码器的形式进行跟踪计算，设置有一个置于滑环内部将旋转位移转换成数字脉冲信号的接触式编码器，滑环直接安装于齿轮箱轴线处，其内部编码器通过采集齿轮箱低速端转速作为与其同步的风机叶轮转速传入PLC参与风机逻辑控制。但是，滑环编码器在使用过程中对外部环境要求比较高，而风机叶轮运转具有结构复杂、震动大的特性，并且在比较大的电气系统中，有时电气信号会出现衰减或受到干扰，进而影响测量数据的准确性和可靠性，而且，机组长期运行容易出现内置编码器故障，在对其进行故障处理时拆解滑环极易造成滑环本体故障，导致机组停机影响发电量的同时也增加了消缺成本，由于滑环价格较贵，在恶劣环境下故障率较高，也会造成运维成本的上升。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，包括PLC，所述PLC上连接有超速继电器，所述超速继电器通过开关接线与电感式接近开关连接，所述电感式接近开关安装在固定支架前端，所述固定支架的后端通过固定螺栓连接在齿轮箱上，所述齿轮箱位于叶轮锁紧环上。进一步的，所述电感式接近开关由感应磁罐、振荡器、开关电路及放大输出电路组成。进一步的，所述固定支架为L形。其中，所述固定支架前端设置有支架孔，所述支架孔距离所述电感式接近开关前端20mm处，所述固定支架前端与所述叶轮锁紧环的距离为30mm。进一步的，所述叶轮锁紧环外圈均匀分布有12个叶轮锁孔。进一步的，所述电感式接近开关边缘距所述叶轮锁孔边缘5mm。本专利技术还提供一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置的测速方法，包括以下步骤:S1：将固定支架固定在齿轮箱筋上及叶轮锁紧环的侧面；S2：调整电感式接近开关的感应面与叶轮锁孔边缘的距离，使电感式接近开关在接近叶轮锁紧环实心处时可以感应并产生信号，在叶轮锁紧环上的叶轮锁孔处不能感应并产生信号；S3：当叶轮锁紧环实心处经过电感式接近开关时，电感式接近开关开始记录信号，叶轮锁孔经过电感式接近开关时，一个信号记录完成，继续记录信号；S4：根据电感式接近开关所记录单位时间内的脉冲数量，获取叶轮锁紧环的转速，再通过计算机程序计算叶轮转速。进一步的，对于所述步骤S2，电感式接近开关利用涡流效应使振荡器出现震荡及停振两种状态，将电信号通过放大输出电路转换成二进制的数字信号，在PLC上显示出脉冲波。进一步的，对于所述步骤S3，叶轮锁紧环与叶轮相连且同步运转，即叶轮旋转一圈的时间与叶轮锁紧环旋转一圈的时间一致，叶轮锁紧环的转速与叶轮转速相等，电感式接近开关产生的信号数量与叶轮锁孔数量相同时，表示叶轮旋转一周。本专利技术的有益效果：本专利技术将叶轮测速功能从滑环中剥离出来，设计出一套基于电感式接近开关的独立测速装置，结构简单、成本低、防护等级高，更能适应恶劣环境，风机运行更加安全、稳定；通过超速继电器接入安全链，当检测到超速信号，能够有效的出发安全链，控制风机停机，能够很好的起到安全保护作用；输出信号为数字信号，相较于模拟信号，抗干扰性能更强，且本装置独立于滑环，没有其它电信号的干扰，输出更加平稳；相较于编码器，电感式接近开关不与被测物体直接接触，减少了磨损和振动影响，使用寿命更加长久，且电感式接近开关价格低廉，易于维护。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是根据本专利技术实施例所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法的电感式接近开关原理图；图2是根据本专利技术实施例所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法的电感式接近开关位置示意图；图3是根据本专利技术实施例所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法的电感式接近开关位置局部放大示意图；图4是根据本专利技术实施例所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法的测速装置示意图；图5是根据本专利技术实施例所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法的叶轮锁紧环示意图；图6是根据本专利技术实施例所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置和测速方法的脉冲波形示意图。图中：1、电感式接近开关；2、固定支架；3、开关接线；4、超速继电器；5、PLC；6、叶轮锁紧环；7、叶轮锁孔；8、感应距离。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-6所示，根据本专利技术实施例所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，包括PLC5，PLC5上连接有超速继电器4，超速继电器4通过开关接线3与电感式接近开关2连接，电感式接近开关2安装在固定支架2前端，固定支架2的后端通过固定螺栓连接在齿轮箱上，齿轮箱位于叶轮锁紧环6。在一具体实施例中，电感式接近开关1由感应磁罐、振荡器、开关电路及放大输出电路组成。在一具体实施例中，固定支架2为L形。优选的，固定支架2前端设置有支架孔，支架孔距离电感式接近开关1前端20mm处，固定支架2前端与叶轮锁紧环6的距离为30mm。在一具体实施例中，叶轮锁紧环6外圈均匀分布有12个叶轮锁孔7。在一具体实施例中，电感式接近开关1边缘距叶轮锁孔7边缘5mm。本专利技术还提供一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置的测速方法，包括以下步骤:S1：将固定支架2固定在齿轮箱筋上及叶轮锁紧环6的侧面；S2：调整电感式接近开关1的感应面与叶轮锁孔7边缘的距离，使电感式接近开关1在接近叶轮锁紧环6实心处时可以感应并产生信号，在叶轮锁紧环6上的叶轮锁孔7处不能感应并产生信号；S3：当叶轮锁紧环6实心处经过电感式接近开关1时，电感式接近开关1开始记录信号，叶轮锁孔7经过电感式接近开关1时，以此为一个周期，一个信号记录完成，再继续记录信号；S4：根据电感式接近开关1所记录单位时间内的脉冲数量，获取叶轮锁紧环6的转速，再通过计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，包括PLC（5），其特征在于，所述PLC（5）上连接有超速继电器（4），所述超速继电器（4）通过开关接线（3）与电感式接近开关（2）连接，所述电感式接近开关（2）安装在固定支架（2）前端，所述固定支架（2）的后端通过固定螺栓连接在齿轮箱上，所述齿轮箱位于叶轮锁紧环（6）上。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，包括PLC（5），其特征在于，所述PLC（5）上连接有超速继电器（4），所述超速继电器（4）通过开关接线（3）与电感式接近开关（2）连接，所述电感式接近开关（2）安装在固定支架（2）前端，所述固定支架（2）的后端通过固定螺栓连接在齿轮箱上，所述齿轮箱位于叶轮锁紧环（6）上。
2.根据权利要求1所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，其特征在于，所述电感式接近开关（1）由感应磁罐、振荡器、开关电路及放大输出电路组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，其特征在于，所述固定支架（2）为L形。
4.根据权利要求3所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，其特征在于，所述固定支架（2）前端设置有支架孔，所述支架孔距离所述电感式接近开关（1）前端20mm处，所述固定支架（2）前端与所述叶轮锁紧环（6）的距离为30mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，其特征在于，所述叶轮锁紧环（6）外圈均匀分布有12个叶轮锁孔（7）。
6.根据权利要求1所述的一种基于电感式接近开关的叶轮测速装置，其特征在于，所述电感式接近开关（1）边缘距所述叶轮锁孔（7）边缘5mm。
7.一种基于电感式接近开关的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘效飞，陈雷，尚斌，李蛟，于保春，牛犇犇，白月成，李森，韩晓东，
申请(专利权)人：鲁能新能源集团有限公司河北分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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