一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置，采用两个互成180

【技术实现步骤摘要】
一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置


[0001]本技术属于发电机故障诊断
，涉及一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置。

技术介绍

[0002]直驱式永磁风力发电机因其运行可靠，工作效率高而被广泛使用，然而在实际运行中，由于受振动、温度、电磁干扰和时效等因素的影响，其永磁体不可避免的会出现退磁现象，造成发电机空载电动势减小，损耗增大，严重影响永磁风力发电机的运行性能。
[0003]直驱式永磁风力发电机的退磁故障分为均匀退磁和局部退磁两种，其中局部退磁是指某一块或者某几块永磁体发生了退磁，目前针对直驱式永磁风力发电机的局部退磁故障诊断主要是通过定子电流、反电动势、振动等信号的分析判断局部退磁故障是否发生，而无法对局部退磁磁极的位置进行准确的定位。
[0004]直驱式永磁风力发电机转子上磁极数目较多，有必要监测转子永磁体的状态，及时发现永磁体的退磁故障并精准定位到退磁永磁体在转子上的位置，实现永磁体退磁故障方便、快速、准确的检测。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置，实现永磁体退磁故障的在线监测与退磁永磁体的精准定位，当永磁体发生退磁故障时，能够根据所述磁强探头和角度传感器的信号，精准判断出是否发生永磁体退磁故障及退磁磁极的位置，大大缩短风电场运行维护的成本。
[0006]为此，本技术在于提出一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置，包括：磁场测量机构、转子位置测量机构、信号采集机构、A/D转换器、控制处理芯片、触发电路、显示设备、通讯设备、按键输入设备；其中，
[0007]信号采集机构包括磁场信号采集单元和角度信号采集单元；磁场测量机构连接磁场信号采集单元，转子位置测量机构连接角度信号采集单元；
[0008]信号采集机构的磁场信号采集单元和角度信号采集单元连接A/D转换器；A/D转换器、显示设备、按键输入设备、通讯设备连接控制处理芯片，触发电路连接于控制处理芯片和磁场信号采集单元之间。
[0009]其中，磁场测量机构包括第一磁强探头和第二磁强探头，第一磁强探头和第二磁强探头均固定于定子轭上，两者互成180度，其输出端与磁场信号采集单元相连，用于测量气隙的磁场强度。
[0010]其中，第一磁强探头安装于低速永磁直驱式风力发电机定子轭上0度的位置，第二磁强探头安装于低速永磁直驱式风力发电机定子轭上180度的位置。
[0011]其中，转子位置测量机构为绝对式光电角位置传感器。
[0012]其中，绝对式光电角位置传感器放置于发电机的轴向位置，与转轴同轴连接，其输
出端与角度信号采集单元相连，用于测量转子的位置信息。
[0013]区别于现有技术，本技术提供的低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置，采用两个互成180
°
的磁强探头分别采集直驱式永磁风力发电机气隙的磁场强度信号，采用角度传感器采集转子位置信息，当直驱式永磁风力发电机发生退磁故障时，能够及时检测出异常，并能够确定退磁永磁体的位置，方便后续的运维工作。通过本技术，能够实现永磁体退磁故障的在线监测与退磁永磁体的精准定位，当永磁体发生退磁故障时，能够根据磁强探头和角度传感器的信号，精准判断出是否发生永磁体退磁故障及退磁磁极的位置，大大缩短风电场运行维护的成本。
附图说明
[0014]本技术的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0015]图1是本技术提供的一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置的结构示意图。
[0016]图2是本技术提供的一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置的安装示意图。
[0017]图3是本技术提供的一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置的工作流程图。
[0018]图4是本技术提供的一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置中使用第一磁强探头的退磁磁极定位示意图。
[0019]图5是本技术提供的一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置中使用第二磁强探头的退磁磁极定位示意图。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0021]图1为本技术实施例所提供的一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置。包括：磁场测量机构1、转子位置测量机构2、信号采集机构3、A/D转换器4、控制处理芯片5、触发电路6、显示设备7、通讯设备8、按键输入设备9；其中，
[0022]信号采集机构3包括磁场信号采集单元31和角度信号采集单元32；磁场测量机构1连接磁场信号采集单元31，转子位置测量机构2连接角度信号采集单元32；
[0023]信号采集机构3的磁场信号采集单元31和角度信号采集单元32连接A/D转换器4；A/D转换器4、显示设备7、按键输入设备9、通讯设备8连接控制处理芯片5，触发电路6连接于控制处理芯片5和磁场信号采集单元31之间，采用脉冲信号发生电路。控制处理芯片5采用Texas Instruments TMS320C6678ACYPA。A/D转换器4采用ADS1262。
[0024]其中，磁场测量机构1包括第一磁强探头11和第二磁强探头12，第一磁强探头11和第二磁强探头12均固定于定子轭上，两者互成180度，其输出端与磁场信号采集单元31相
连，用于测量气隙的磁场强度。第一磁强探头11和第二磁强探头12均采用MEMSIC MMC5603NJ。
[0025]如图2，第一磁强探头11安装于低速永磁直驱式风力发电机定子轭上0度的位置，第二磁强探头12安装于低速永磁直驱式风力发电机定子轭上180度的位置。
[0026]其中，转子位置测量机构2为绝对式光电角位置传感器。
[0027]其中，绝对式光电角位置传感器放置于发电机的轴向位置，与转轴同轴连接，其输出端与角度信号采集单元32相连，用于测量转子的位置信息。
[0028]按键输入设备9与控制处理芯片5相连，作为命令的输入端，包括磁场信号和角度信号采样频率的设置，正常时气隙磁场强度峰值的设置，判断故障时磁场强度阈值的设置。采用IK
‑
KV
‑
12.1。
[0029]显示设备7用于显示磁场信号，角度信号，诊断结果等。采用HP Z27。
[0030]通讯设备8将采集到的磁场信号、角度信号、诊断结果等数据上传至监控大厅。采用Nordic Semiconductor nRF52840
[0031]当永磁风力发电机发生局部退磁故障时，退磁磁极下的气隙磁场强度会变小，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置，其特征在于，包括：磁场测量机构、转子位置测量机构、信号采集机构、A/D转换器、控制处理芯片、触发电路、显示设备、通讯设备、按键输入设备；其中，所述信号采集机构包括磁场信号采集单元和角度信号采集单元；所述磁场测量机构连接所述磁场信号采集单元，所述转子位置测量机构连接所述角度信号采集单元；所述信号采集机构的磁场信号采集单元和角度信号采集单元连接所述A/D转换器；所述A/D转换器、显示设备、按键输入设备、通讯设备连接所述控制处理芯片，所述触发电路连接于所述控制处理芯片和所述磁场信号采集单元之间。2.根据权利要求1所述低速永磁直驱式风力发电机退磁故障检测及定位装置，其特征在于，所述磁场测量机构包括第一磁强探头和第二磁强探头...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冲，马勇，邓巍，赵勇，陈玉，梁峰，赵寿旺，张恩享，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：