本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電變槳領(lǐng)域，尤其涉及一種槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組向著大型化的方向飛速發(fā)展，全球投入商業(yè)運(yùn)行的兆瓦級以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)均采用了變槳距技術(shù)。變槳距控制與變頻技術(shù)相配合，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率和電能質(zhì)量，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)在各種工況下都能夠獲得最佳的性能，減少風(fēng)力對風(fēng)機(jī)的沖擊。變槳距技術(shù)逐漸成為了兆瓦級變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心技術(shù)之一。

傳統(tǒng)的變槳方式通常通過電機(jī)編碼器和槳距角編碼器兩個(gè)編碼器分別測量槳葉角度并相互比較驗(yàn)證來保證所測量槳葉角度的正確，方式比較復(fù)雜且成本較高。

有鑒于上述的缺陷，本申請積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種帶自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)，能夠自動(dòng)檢測槳葉角度，保證所測量槳葉角度的正確性，降低了變槳系統(tǒng)的成本。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。

一種槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)，包括直流母線1、變槳驅(qū)動(dòng)器3、dc/dc電源5、中央控制器6、變槳電機(jī)7、減速器8、編碼器9、位置傳感器10、槳葉11和輪轂12；其特征在于：

所述dc/dc電源5與中央控制器6相連，為中央控制器6提供直流電源；

所述編碼器9安裝于變槳電機(jī)7內(nèi)部并記錄所述槳葉11的變槳角度，所述位置傳感器10安裝在所述輪轂12上當(dāng)感應(yīng)滑塊15進(jìn)入傳感器感應(yīng)區(qū)間后，傳遞信號給中央處理器6；

所述感應(yīng)滑塊15安裝于槳葉底部；感應(yīng)滑塊的材質(zhì)是能夠被傳感器10感應(yīng)的，感應(yīng)滑塊的安裝位置位于槳葉根部的0度位置，且要求在并網(wǎng)調(diào)試時(shí)調(diào)整感應(yīng)滑塊的安裝位置使槳葉每次運(yùn)行至0度或者90度位置時(shí)，能夠進(jìn)入位置傳感器10的感應(yīng)區(qū)間。

在變槳系統(tǒng)并網(wǎng)調(diào)試中要將槳葉從-2度位置到92度位置運(yùn)行一次，當(dāng)感應(yīng)滑塊15進(jìn)入傳感器10的感應(yīng)區(qū)間時(shí)，傳感器10傳遞感應(yīng)信號給所述中央處理器6，當(dāng)?shù)玫絺鞲衅?0的信號時(shí)，中央處理器6記錄此時(shí)的槳葉位置。中央處理器6中儲存著0度傳感器和90度傳感器兩個(gè)位置值。

所述編碼器9將變槳電機(jī)7的槳葉角度信號傳送給中央控制器6；

系統(tǒng)在槳葉每次運(yùn)行至0度時(shí)，感應(yīng)滑塊15進(jìn)入傳感器10的感應(yīng)區(qū)間，傳感器10傳遞感應(yīng)信號給中央處理器6，中央處理器6得到感應(yīng)信號時(shí)，將此時(shí)編碼器9傳遞給中央處理6的位置信號和已經(jīng)保存的0度傳感器位置值相互比較進(jìn)行校驗(yàn)，由于輪轂相對于槳葉是固定不變的，此時(shí)的位置和已經(jīng)保存的0度傳感器位置是同一個(gè)位置值。若此時(shí)位置校驗(yàn)不一致報(bào)傳感器位置故障。說明系統(tǒng)中傳感器10或編碼器9有故障存在。

所述槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)還包括變槳軸箱13，所述直流母線1、充電器2、變槳驅(qū)動(dòng)器3、后備電源4、dc/dc電源5和中央控制器6均安裝在所述變槳軸箱13中。

所述槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)還包括限位開關(guān)14，所述限位開關(guān)14安裝在輪轂95度位置，并與中央控制器6通信，將槳葉11的動(dòng)作信號傳遞給中央控制器。當(dāng)槳葉運(yùn)轉(zhuǎn)至95度時(shí)，限位開關(guān)動(dòng)作，中央控制器接受動(dòng)作信號立即停止風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)運(yùn)行。

所述中央控制器6通過變槳驅(qū)動(dòng)器3對變槳電機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，所述變槳電機(jī)7通過減速器8與風(fēng)機(jī)的輪轂12傳動(dòng)連接，所述槳葉11安裝在所述輪轂12上。

本發(fā)明進(jìn)一步包括以下優(yōu)選方案：

所述槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)還包括充電器2，所述直流母線1通過充電器2連接到400v交流電源。

所述槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)還包括后備電源4，所述后備電源4和dc/dc電源5并聯(lián)連接在直流母線1上。

所述中央控制器6的控制信號輸出端連接變槳驅(qū)動(dòng)器3的輸入端；中央控制器6輸啟停、速度、正反轉(zhuǎn)、位置指令到變槳驅(qū)動(dòng)器3；變槳驅(qū)動(dòng)器3反饋?zhàn)儤姍C(jī)7的溫度、電流、電壓信號到中央控制器。

所述槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)還包括變槳軸箱13，所述直流母線1、充電器2、變槳驅(qū)動(dòng)器3、后備電源4、dc/dc電源5和中央控制器6均安裝在所述變槳軸箱13中。

所述槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)還包括限位開關(guān)14，所述限位開關(guān)14安裝在輪轂95度位置，并與中央控制器6通信，將槳葉11的動(dòng)作信號傳遞給中央控制器。當(dāng)槳葉運(yùn)轉(zhuǎn)至95度時(shí)，限位開關(guān)動(dòng)作，中央控制器接受動(dòng)作信號立即停止風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)運(yùn)行。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)，利用安裝在變槳電機(jī)內(nèi)部的編碼器信號來測量槳葉角度，利用安裝在輪轂上的位置傳感器來校驗(yàn)槳葉角度。保證了編碼器測量角度的正確性，同時(shí)相比于傳統(tǒng)的利用槳距角編碼器進(jìn)行冗余校驗(yàn)的變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，成本降低、便于安裝，能夠提高變槳系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)的信號傳遞框架圖；

圖2是本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如附圖2所示為本發(fā)明公開一種槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)，包括直流母線1、充電器2、變槳驅(qū)動(dòng)器3、后備電源4、dc/dc電源5、中央控制器6、變槳電機(jī)7、減速器8、編碼器9、位置傳感器10、槳葉11和輪轂12、軸箱13、限位開關(guān)14、感應(yīng)滑塊15，所述充電器2、變槳驅(qū)動(dòng)器3、后備電源4和dc/dc電源5并聯(lián)連接在直流母線1上，所述dc/dc電源5、變槳驅(qū)動(dòng)器3、編碼器9和位置傳感器10均與所述中央控制器6通信連接，所述變槳驅(qū)動(dòng)器3傳信于所述變槳電機(jī)7，所述編碼器9與所述變槳電機(jī)7傳動(dòng)連接，所述減速器8與所述變槳電機(jī)7傳動(dòng)連接，所述輪轂12與所述減速器8傳動(dòng)連接，所述槳葉11安裝在所述輪轂12上，所述位置傳感器10安裝在所述輪轂12上。

所述編碼器9安裝于變槳電機(jī)7內(nèi)部并記錄所述槳葉11的變槳角度。

所述位置傳感器10為兩個(gè)且分別安裝在所述輪轂的0度角位置和90度角位置。

還包括變槳軸箱13，所述直流母線1、充電器2、變槳驅(qū)動(dòng)器3、后備電源4、dc/dc電源5和中央控制器6均安裝在所述變槳軸箱13中。

還包括限位開關(guān)14，所述限位開關(guān)安裝在所述輪轂12上，所述限位開關(guān)14與所述中央控制器6通信連接。

所述槳葉11的根部安裝有感應(yīng)滑塊15。

結(jié)合圖1顯示了本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)的信號傳遞框架圖，該槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)的原理是：風(fēng)電機(jī)組中槳葉11安裝在風(fēng)機(jī)輪轂12上，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中槳葉11運(yùn)行于0度到90度之間，輪轂12相對于槳葉位置是靜止的，位置傳感器10安裝在風(fēng)機(jī)輪轂12上，在風(fēng)機(jī)進(jìn)行變槳操作時(shí)，傳感器10的位置固定不變。感應(yīng)滑塊15安裝在槳葉10根部，每次感應(yīng)滑塊15接近位置傳感器10時(shí)，位置傳感器將感應(yīng)信號反饋給所述中央處理器。

利用安裝在變槳電機(jī)7內(nèi)部的編碼器9信號來測量槳葉角度，利用安裝在輪轂12上的位置傳感器10來校驗(yàn)槳葉角度。保證了編碼器9測量角度的正確性，同時(shí)相比于傳統(tǒng)的利用槳距角編碼器進(jìn)行冗余校驗(yàn)的變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，成本降低、便于安裝。

該槳葉位置自檢風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)前要進(jìn)行位置傳感器10的調(diào)校，將槳葉從小于0度到90度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行一次變槳操作，當(dāng)感應(yīng)滑塊15處在位置傳感器10感應(yīng)區(qū)間之內(nèi)時(shí)，記錄此時(shí)槳葉的準(zhǔn)確位置并記錄到中央控制器6中保存。

中央控制器6內(nèi)部編寫有校驗(yàn)程序，變槳系統(tǒng)經(jīng)過并網(wǎng)前調(diào)試完成且正常運(yùn)行后，每次感應(yīng)滑塊運(yùn)行至位置傳感器10的感應(yīng)區(qū)間時(shí)，央控制器都要讀取此時(shí)刻電機(jī)編碼器9的槳葉位置數(shù)據(jù)與并網(wǎng)前調(diào)校感應(yīng)滑塊位于位置傳感器10感應(yīng)區(qū)間時(shí)保存的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若兩個(gè)槳葉角度是一致的則說明此時(shí)變槳系統(tǒng)工作正常；若不一致則說明變槳系統(tǒng)的位置與并網(wǎng)調(diào)試時(shí)的位置不一致，此時(shí)要報(bào)系統(tǒng)故障。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。