风力发电机的叶轮检测方法技术

本发明专利技术涉及风力发电技术领域，公开风力发电机的叶轮检测方法。该风力发电机的叶轮检测方法包括风力发电机的主轴上套设有主轴锁紧盘，主轴锁紧盘能够随主轴转动，主轴锁紧盘上沿周向间隔设置有多个触发结构；机座上固定设置有接近开关，主轴上设置有主轴扭矩测试模块，用于根据主轴的正转和反转输出电压信号，接近开关和主轴扭矩测试模块均与控制模块信号连接；开机后，主轴转动，接近开关初次被一个触发结构触发时，接近开关输出第一个检测信号，控制模块开始对检测信号的次数进行算术累加；控制模块通过检测信号的算术累加值和主轴扭矩测试模块输出的电压信号计算接近开关触发时刻对应的叶轮角度。该方法避免了叶轮摆动对计算结果的影响。对计算结果的影响。对计算结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机的叶轮检测方法


[0001]本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及风力发电机的叶轮检测方法。

技术介绍

[0002]风力发电机的SCADA(Superωisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统通常只测量记录风机的叶轮转速和发电机转速，对于叶轮角度并不进行测量记录。而传统的利用感应码盘对叶轮角度进行测量的方案存在以下问题：需要根据传动链尺寸定制对应尺寸的码盘、传动链上是否存在对应的安装空间和安装位置、码盘固定安装和后续拆卸方案需要制作等。传统方案存在测试成本增加、测试准备周期大幅延长、定制码盘通用性差等很多弊端；同时风力发电机在处于停机收桨状态时，由于叶轮存在来回摆动的情况，故仅仅通过统计接近开关触发次数计算相位角的方法又会存在较大的偏差。
[0003]因此，亟需风力发电机的叶轮检测方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]基于以上所述，本专利技术的目的在于提供风力发电机的叶轮检测方法，对叶轮角度的计算较为精确，避免了叶轮摆动对计算结果的影响。
[0005]为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]风力发电机的叶轮检测方法，包括：
[0007]风力发电机的主轴上套设有主轴锁紧盘，所述主轴锁紧盘能够随所述主轴转动，所述主轴锁紧盘上沿周向间隔设置有多个触发结构；
[0008]机座上固定设置有接近开关，所述主轴上设置有主轴扭矩测试模块，用于根据所述主轴的正转和反转输出电压信号，所述接近开关和所述主轴扭矩测试模块均与控制模块信号连接；
[0009]开机后，叶轮和所述主轴转动，所述接近开关初次被一个所述触发结构触发时，所述接近开关输出第一个检测信号，所述控制模块开始对所述检测信号的次数进行算术累加；
[0010]所述控制模块通过所述检测信号的算术累加值和所述主轴扭矩测试模块输出的电压信号计算所述接近开关触发时刻对应的叶轮角度。
[0011]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，所述叶轮正转时，所述主轴扭矩测试模块输出的电压信号为正电压信号，所述叶轮反转时，所述主轴扭矩测试模块输出的电压信号为负电压信号，所述控制模块对所述检测信号算术累加时根据所述正电压信号加一或根据所述负电压信号减一。
[0012]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，所述触发结构的数量为n，在所述控制模块对所述检测信号算术累加时，包括以下步骤：
[0013]所述控制模块对所述检测信号的算术累加值为n时，所述控制模块对所述检测信
号的算术累加值清零，并重新对所述检测信号的次数进行算术累加；
[0014]所述控制模块对所述检测信号的算术累加值为
‑
1时，所述控制模块对所述检测信号的算术累加值矫正为n
‑
1，并在此基础上重新进行算术累加。
[0015]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，每相邻两个所述触发结构之间的间隔相等，每相邻两个所述触发结构之间的弧长对应的夹角角度为θ；
[0016]所述控制模块接收到所述正电压信号，且所述检测信号的算术累加值为a时，所述接近开关触发时刻对应的所述叶轮角度α＝aθ；
[0017]所述控制模块接收到所述负电压信号，且所述检测信号的算术累加值为a时，所述接近开关触发时刻对应的所述叶轮角度α＝aθ+θ。
[0018]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，在所述控制模块计算出所述接近开关触发时刻对应的所述叶轮角度后，还包括以下步骤：
[0019]所述控制模块根据相邻两次所述接近开关触发时对应的所述叶轮角度的差值以及对应的时间间隔计算平均叶轮角速度。
[0020]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，所述控制模块计算出所述平均叶轮角速度后，所述控制模块能根据所述平均叶轮角速度计算所述叶轮的转速。
[0021]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，所述控制模块计算出所述平均叶轮角速度后，还包括以下步骤：
[0022]所述控制模块根据所述平均叶轮角速度和所述接近开关触发时对应的所述叶轮角度计算任意时刻的所述叶轮角度。
[0023]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，还包括弯矩贴片，所述弯矩贴片设置在所述主轴上，用于测量所述主轴的绝对弯矩值，所述弯矩贴片与所述控制模块信号连接，在所述控制模块计算出任意时刻的所述叶轮角度后，还包括以下步骤：
[0024]所述控制模块根据所述绝对弯矩值和对应时刻的所述叶轮角度计算风机在水平和垂直方向上的等效弯矩值。
[0025]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，所述控制模块包括数据采集器和工控机，所述接近开关与所述数据采集器信号连接，所述数据采集器和所述工控机信号连接，所述触发结构触发所述接近开关时，所述接近开关输出脉冲信号，所述数据采集器接收所述脉冲信号，所述工控机对所述数据采集器接收到的所述脉冲信号的次数进行算术累加。
[0026]作为风力发电机的叶轮检测方法的优选方案，所述触发结构为螺栓，多个所述螺栓沿第一圆周间隔设置在所述主轴锁紧盘上，所述接近开关正对所述第一圆周所在的位置，一个所述螺栓正对所述接近开关时，所述接近开关输出一个所述检测信号。
[0027]本专利技术的有益效果为：
[0028]本专利技术提供风力发电机的叶轮检测方法，该风力发电机的叶轮检测方法包括主轴锁紧盘、接近开关、主轴扭矩测试模块和控制模块，当叶轮转动时，主轴上的主轴锁紧盘随之转动，则触发结构相对接近开关转动，每当一个触发结构经过接近开关即触发接近开关输出检测信号，控制模块对检测信号的次数进行算术累加。且控制模块可以根据主轴扭矩测试模块输出的电压信号得知叶轮正转还是反转，控制模块根据接近开关触发的次数和叶轮的正反转计算接近开关触发时对应的叶轮角度。该风力发电机的叶轮检测方法对叶轮角度的计算较为准确，能够避免叶轮摆动对计算结果的影响，且上述结构具有较强的通用性，
便于安装，成本较低。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术实施例提供的风力发电机的叶轮检测方法的结构示意图一；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的风力发电机的叶轮检测方法的结构示意图二；
[0032]图3是本专利技术实施例提供的风力发电机的叶轮检测方法的示意图一；
[0033]图4是本专利技术实施例提供的风力发电机的叶轮检测方法的示意图二；
[0034]图5是本专利技术实施例提供的数据采集模块对检测信号的次数进行算术累加的流程图。
[0035]图中：
[0036]1、主轴锁紧盘；2、触发结构；3、接近开关；4、主轴扭矩测试模块；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.风力发电机的叶轮检测方法，其特征在于，包括：风力发电机的主轴上套设有主轴锁紧盘(1)，所述主轴锁紧盘(1)能够随所述主轴转动，所述主轴锁紧盘(1)上沿周向间隔设置有多个触发结构(2)；机座上固定设置有接近开关(3)，所述主轴上设置有主轴扭矩测试模块(4)，用于根据所述主轴的正转和反转输出电压信号，所述接近开关(3)和所述主轴扭矩测试模块(4)均与控制模块(5)信号连接；开机后，叶轮和所述主轴转动，所述接近开关(3)初次被一个所述触发结构(2)触发时，所述接近开关(3)输出第一个检测信号，所述控制模块(5)开始对所述检测信号的次数进行算术累加；所述控制模块(5)通过所述检测信号的算术累加值和所述主轴扭矩测试模块(4)输出的电压信号计算所述接近开关(3)触发时刻对应的叶轮角度。2.根据权利要求1所述的风力发电机的叶轮检测方法，其特征在于，所述叶轮正转时，所述主轴扭矩测试模块(4)输出的电压信号为正电压信号，所述叶轮反转时，所述主轴扭矩测试模块(4)输出的电压信号为负电压信号，所述控制模块(5)对所述检测信号算术累加时根据所述正电压信号加一或根据所述负电压信号减一。3.根据权利要求2所述的风力发电机的叶轮检测方法，其特征在于，所述触发结构(2)的数量为n，在所述控制模块(5)对所述检测信号算术累加时，包括以下步骤：所述控制模块(5)对所述检测信号的算术累加值为n时，所述控制模块(5)对所述检测信号的算术累加值清零，并重新对所述检测信号的次数进行算术累加；所述控制模块(5)对所述检测信号的算术累加值为
‑
1时，所述控制模块(5)对所述检测信号的算术累加值矫正为n
‑
1，并在此基础上重新进行算术累加。4.根据权利要求3所述的风力发电机的叶轮检测方法，其特征在于，每相邻两个所述触发结构(2)之间的间隔相等，每相邻两个所述触发结构(2)之间的弧长对应的夹角角度为θ；所述控制模块(5)接收到所述正电压信号，且所述检测信号的算术累加值为a时，所述接近开关(3)触发时刻对应的所述叶轮角度α＝aθ；所述控制模块(5)接收到所述负电压信号，且所述检测信号的算术累加值为a时，所述接近开关(3)触发时刻对应的所述叶轮角...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐波，沈峰，刘臻，
申请(专利权)人：南京高速齿轮制造有限公司，
类型：发明
国别省市：