本申请公开了一种提高变桨可靠性的超速模块装置，在风电机组原有的安全策略下，通过检测叶轮转速主动断开变桨系统EFC信号，使变桨系统安全顺桨，所述超速模块装置安装于风电机组变桨柜的轮毂内，包括MCU控制器、电子测速芯片、接近开关和继电器K2；MCU控制器接收电子测速芯片和接近开关的信号，并根据电子测速芯片和接近开关的信号控制继电器K2的开合；继电器K2控制EFC 24V供电的通断。本申请具备陀螺仪和接近传感器测速方式，实现了电子芯片测速及机械式传感器测速的应用，可实现在线编程、转速记录、超速报警；本申请设备体积小，安装方便，采集、测量、转换、通信等功能组件齐全，转速报警值可根据客户需求设定。
【技术实现步骤摘要】
一种提高变桨可靠性的超速模块装置
本技术属于风力发电机组变桨控制系统
，尤其涉及一种提高变桨可靠性的超速模块装置。
技术介绍
近年来，风电机组飞车及倒塔事故时有发生，给风电业主、风机制造商及相关各方造成重大经济损失，声誉造成了不良影响，这些事故的发生绝大多数都是由于风机应该顺桨停机时而没有顺桨造成的。因此，保证风机在紧急情况下安全可靠顺桨停机，越来越受到各风电业主的重视。目前风电机组停机方式主要有：正常停机、快速停机和紧急停机三种方式，根据机组设计载荷不同，上述三种停机方式的控制速度也不同。其中，正常停机和快速停机方式下，变桨系统均是接受风机主控指令完成顺桨；紧急停机是触发安全链停机，并分为如下两种情况：一是变桨系统报故障主动断开安全链按照预期速度执行顺桨；二是风机其他系统安全链断开，导致变桨安全链断开执行顺桨。变桨系统作为独立的风电机组的子系统，其自身具有缜密的逻辑判断和故障诊断功能，与风机主控的关联主要包括通讯、供电、安全链回路。变桨系统自身不具备监测叶轮转速功能，目前通常的做法是机舱柜内安装的超速模块装置U1检测叶轮转速，当超速模块装置U1检测到超速时，主控将顺桨指令经过滑环、主轴下发给变桨，变桨接收到指令后进行顺桨动作，此做法容易由于信号传输问题导致顺桨指令无法执行。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本申请提供一种提高变桨可靠性的超速模块装置，通过自主开发叶轮超速模块，根据叶轮转速触发变桨EFC信号，从而实现顺桨，保证风机安全可靠运行。为了实现上述目标，本申请采用如下技术方案：一种提高变桨可靠性的超速模块装置，所述超速模块装置包括MCU控制器、电子测速芯片、接近开关和继电器K2；所述MCU控制器接收电子测速芯片和接近开关的信号；所述继电器K2控制EFC24V供电的通断。本技术进一步包括以下优选方案：优选地，所述MCU控制器通过高速串行总线协议实时读取电子测速芯片数据。优选地，所述电子测速芯片集成3轴加速度计、3轴陀螺仪以及3轴地磁，利用数据融合技术输出四元数以及欧拉角数据给MCU控制器。优选地，所述接近开关设有多个，接近传感器敏感端安装在轮毂支架上，感应撞铁安装在机舱平台上。优选地，所述超速模块装置还集成2.4G工业无线通信单元。优选地，所述超速模块装置供电来源于变桨电池/电容后备电源。本申请所达到的有益效果：1.本申请不涉及原超速保护装置及机舱的电气回路和软件程序变动，是在原方案的基础上增加了一道保护，不影响机组原超速保护装置运行；2.本申请安装位置在轮毂内，叶轮转速检测及顺桨指令下发不经过滑环、中空轴传输线，这样可以减少顺桨指令下发到变桨的中间环节，避免由于信号传输问题导致的顺桨指令无法执行；3.本申请具备电子芯片和接近传感器两种测速方式，实现了陀螺仪芯片测速及机械式传感器测速的应用；4.本申请在原系统的基础上增加了一套保护装置，提高系统安全性的同时也增加了故障点，为此进行了冗余设计，使用3个接近开关检测转速，当有2个接近开关同时发生故障时才会报故障停机。附图说明图1是应用本技术超速模块装置的风电机组保护系统前后对比框；图2是本技术的电气连接示意图；其中附图标记含义为：U1：超速模块(原系统)、U2：超速模块(新增)、101：安全链、102：滑环、103：中空轴、104：变桨柜、105：接近开关。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。如图1所示，本申请的一种提高变桨可靠性的超速模块装置，在风电机组原有的安全策略下，通过检测叶轮转速主动断开变桨系统安全链101EFC信号，使变桨系统安全顺桨，提升风电机组的安全性；所述超速模块装置U2安装于风电机组变桨柜104的轮毂内，与原风电机组保护系统独立；实施例中，所述超速模块装置U2安装在变桨主控柜内，传感器线通过主控柜备用孔引出到轮毂。如图2所示，所述超速模块装置U2包括MCU控制器、电子测速芯片(如MPU6050)、接近开关105和继电器K2；所述MCU控制器接收电子测速芯片和接近开关105的信号，并根据电子测速芯片和接近开关105的信号控制继电器K2的开合；所述继电器K2控制EFC24V供电的通断。实施例中，所述MCU控制器通过高速串行总线协议实时读取电子测速芯片数据，根据转速信号进行超速判断，超速阈值可根据客户设定，当超过速度阈值时输出控制信号控制继电器K2断开变桨EFC24V供电。所述电子测速芯片集成3轴加速度计、3轴陀螺仪以及3轴地磁，在不同的安装位置下均可准确测量叶轮转速，并利用数据融合技术输出四元数以及欧拉角数据给MCU控制器。所述电子测速芯片通过外围硬件电路和内部软件对自身输出信号加以滤波。所述接近开关105设有多个，接近传感器敏感端安装在轮毂支架上，感应撞铁安装在机舱平台上，随着叶轮旋转，MCU控制器的采集单元捕捉经过光电隔离后的测速传感器信号，记录脉冲信号的触发时间和顺序，并进行滤波处理，多个传感器互为备份，任意一只传感器故障不会影响测量结果，MCU控制器根据转速脉冲信号进行超速判断，超速阈值可根据客户设定，当超过速度阈值时输出控制信号控制继电器K2断开变桨EFC24V供电。实施例中选用的接近开关105为华电天仁变桨中大批量使用的产品，可靠性高。所述超速模块装置U2还集成2.4G工业无线通信单元，用于实现远程无线调试与数据监视。所述超速模块装置U2供电来源于变桨电池/电容后备电源，不依赖于风电机组其他子系统及相关部件。本技术申请人结合说明书附图对本技术的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本技术的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本技术精神，而并非对本技术保护范围的限制，相反，任何基于本技术的专利技术精神所作的任何改进或修饰都应当落在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高变桨可靠性的超速模块装置，其特征在于：/n所述超速模块装置安装于风电机组变桨柜的轮毂内，与原风电机组保护系统独立；/n所述超速模块装置包括MCU控制器、电子测速芯片、接近开关和继电器K2；/n所述MCU控制器接收电子测速芯片和接近开关的信号；/n所述继电器K2控制EFC 24V供电的通断。/n
【技术特征摘要】
1.一种提高变桨可靠性的超速模块装置，其特征在于：
所述超速模块装置安装于风电机组变桨柜的轮毂内，与原风电机组保护系统独立；
所述超速模块装置包括MCU控制器、电子测速芯片、接近开关和继电器K2；
所述MCU控制器接收电子测速芯片和接近开关的信号；
所述继电器K2控制EFC24V供电的通断。
2.根据权利要求1所述的一种提高变桨可靠性的超速模块装置，其特征在于：
所述MCU控制器通过高速串行总线协议实时读取电子测速芯片数据。
3.根据权利要求1所述的一种提高变桨可靠性的超速模块装置，其特征在于：
所述电子...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建强，许万甦，丁宛超，
申请(专利权)人：固安华电天仁控制设备有限公司，北京华电天仁电力控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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