風力發電機的葉輪檢測方法技術

本發明專利技術涉及風力發電技術領域，公開風力發電機的葉輪檢測方法。該風力發電機的葉輪檢測方法包括風力發電機的主軸上套設有主軸鎖緊盤，主軸鎖緊盤能夠隨主軸轉動，主軸鎖緊盤上沿周向間隔設置有多個觸發結構；機座上固定設置有接近開關，主軸上設置有主軸扭矩測試模塊，用于根據主軸的正轉和反轉輸出電壓信號，接近開關和主軸扭矩測試模塊均與控制模塊信號連接；開機后，主軸轉動，接近開關初次被一個觸發結構觸發時，接近開關輸出第一個檢測信號，控制模塊開始對檢測信號的次數進行算術累加；控制模塊通過檢測信號的算術累加值和主軸扭矩測試模塊輸出的電壓信號計算接近開關觸發時刻對應的葉輪角度。該方法避免了葉輪擺動對計算結果的影響。對計算結果的影響。對計算結果的影響。

【技術實現步驟摘要】
風力發電機的葉輪檢測方法


[0001]本專利技術涉及風力發電
，尤其涉及風力發電機的葉輪檢測方法。

技術介紹

[0002]風力發電機的SCADA(Superωisory Control And Data Acquisition)系統，即數據采集與監視控制系統通常只測量記錄風機的葉輪轉速和發電機轉速，對于葉輪角度并不進行測量記錄。而傳統的利用感應碼盤對葉輪角度進行測量的方案存在以下問題：需要根據傳動鏈尺寸定制對應尺寸的碼盤、傳動鏈上是否存在對應的安裝空間和安裝位置、碼盤固定安裝和后續拆卸方案需要制作等。傳統方案存在測試成本增加、測試準備周期大幅延長、定制碼盤通用性差等很多弊端；同時風力發電機在處于停機收槳狀態時，由于葉輪存在來回擺動的情況，故僅僅通過統計接近開關觸發次數計算相位角的方法又會存在較大的偏差。
[0003]因此，亟需風力發電機的葉輪檢測方法來解決上述問題。

技術實現思路

[0004]基于以上所述，本專利技術的目的在于提供風力發電機的葉輪檢測方法，對葉輪角度的計算較為精確，避免了葉輪擺動對計算結果的影響。
[0005]為達上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
[0006]風力發電機的葉輪檢測方法，包括：
[0007]風力發電機的主軸上套設有主軸鎖緊盤，所述主軸鎖緊盤能夠隨所述主軸轉動，所述主軸鎖緊盤上沿周向間隔設置有多個觸發結構；
[0008]機座上固定設置有接近開關，所述主軸上設置有主軸扭矩測試模塊，用于根據所述主軸的正轉和反轉輸出電壓信號，所述接近開關和所述主軸扭矩測試模塊均與控制模塊信號連接；
[0009]開機后，葉輪和所述主軸轉動，所述接近開關初次被一個所述觸發結構觸發時，所述接近開關輸出第一個檢測信號，所述控制模塊開始對所述檢測信號的次數進行算術累加；
[0010]所述控制模塊通過所述檢測信號的算術累加值和所述主軸扭矩測試模塊輸出的電壓信號計算所述接近開關觸發時刻對應的葉輪角度。
[0011]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，所述葉輪正轉時，所述主軸扭矩測試模塊輸出的電壓信號為正電壓信號，所述葉輪反轉時，所述主軸扭矩測試模塊輸出的電壓信號為負電壓信號，所述控制模塊對所述檢測信號算術累加時根據所述正電壓信號加一或根據所述負電壓信號減一。
[0012]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，所述觸發結構的數量為n，在所述控制模塊對所述檢測信號算術累加時，包括以下步驟：
[0013]所述控制模塊對所述檢測信號的算術累加值為n時，所述控制模塊對所述檢測信
號的算術累加值清零，并重新對所述檢測信號的次數進行算術累加；
[0014]所述控制模塊對所述檢測信號的算術累加值為
?
1時，所述控制模塊對所述檢測信號的算術累加值矯正為n
?
1，并在此基礎上重新進行算術累加。
[0015]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，每相鄰兩個所述觸發結構之間的間隔相等，每相鄰兩個所述觸發結構之間的弧長對應的夾角角度為θ；
[0016]所述控制模塊接收到所述正電壓信號，且所述檢測信號的算術累加值為a時，所述接近開關觸發時刻對應的所述葉輪角度α＝aθ；
[0017]所述控制模塊接收到所述負電壓信號，且所述檢測信號的算術累加值為a時，所述接近開關觸發時刻對應的所述葉輪角度α＝aθ+θ。
[0018]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，在所述控制模塊計算出所述接近開關觸發時刻對應的所述葉輪角度后，還包括以下步驟：
[0019]所述控制模塊根據相鄰兩次所述接近開關觸發時對應的所述葉輪角度的差值以及對應的時間間隔計算平均葉輪角速度。
[0020]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，所述控制模塊計算出所述平均葉輪角速度后，所述控制模塊能根據所述平均葉輪角速度計算所述葉輪的轉速。
[0021]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，所述控制模塊計算出所述平均葉輪角速度后，還包括以下步驟：
[0022]所述控制模塊根據所述平均葉輪角速度和所述接近開關觸發時對應的所述葉輪角度計算任意時刻的所述葉輪角度。
[0023]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，還包括彎矩貼片，所述彎矩貼片設置在所述主軸上，用于測量所述主軸的絕對彎矩值，所述彎矩貼片與所述控制模塊信號連接，在所述控制模塊計算出任意時刻的所述葉輪角度后，還包括以下步驟：
[0024]所述控制模塊根據所述絕對彎矩值和對應時刻的所述葉輪角度計算風機在水平和垂直方向上的等效彎矩值。
[0025]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，所述控制模塊包括數據采集器和工控機，所述接近開關與所述數據采集器信號連接，所述數據采集器和所述工控機信號連接，所述觸發結構觸發所述接近開關時，所述接近開關輸出脈沖信號，所述數據采集器接收所述脈沖信號，所述工控機對所述數據采集器接收到的所述脈沖信號的次數進行算術累加。
[0026]作為風力發電機的葉輪檢測方法的優選方案，所述觸發結構為螺栓，多個所述螺栓沿第一圓周間隔設置在所述主軸鎖緊盤上，所述接近開關正對所述第一圓周所在的位置，一個所述螺栓正對所述接近開關時，所述接近開關輸出一個所述檢測信號。
[0027]本專利技術的有益效果為：
[0028]本專利技術提供風力發電機的葉輪檢測方法，該風力發電機的葉輪檢測方法包括主軸鎖緊盤、接近開關、主軸扭矩測試模塊和控制模塊，當葉輪轉動時，主軸上的主軸鎖緊盤隨之轉動，則觸發結構相對接近開關轉動，每當一個觸發結構經過接近開關即觸發接近開關輸出檢測信號，控制模塊對檢測信號的次數進行算術累加。且控制模塊可以根據主軸扭矩測試模塊輸出的電壓信號得知葉輪正轉還是反轉，控制模塊根據接近開關觸發的次數和葉輪的正反轉計算接近開關觸發時對應的葉輪角度。該風力發電機的葉輪檢測方法對葉輪角度的計算較為準確，能夠避免葉輪擺動對計算結果的影響，且上述結構具有較強的通用性，
便于安裝，成本較低。
附圖說明
[0029]為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對本專利技術實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本專利技術實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本專利技術實施例提供的風力發電機的葉輪檢測方法的結構示意圖一；
[0031]圖2是本專利技術實施例提供的風力發電機的葉輪檢測方法的結構示意圖二；
[0032]圖3是本專利技術實施例提供的風力發電機的葉輪檢測方法的示意圖一；
[0033]圖4是本專利技術實施例提供的風力發電機的葉輪檢測方法的示意圖二；
[0034]圖5是本專利技術實施例提供的數據采集模塊對檢測信號的次數進行算術累加的流程圖。
[0035]圖中：
[0036]1、主軸鎖緊盤；2、觸發結構；3、接近開關；4、主軸扭矩測試模塊；本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.風力發電機的葉輪檢測方法，其特征在于，包括：風力發電機的主軸上套設有主軸鎖緊盤(1)，所述主軸鎖緊盤(1)能夠隨所述主軸轉動，所述主軸鎖緊盤(1)上沿周向間隔設置有多個觸發結構(2)；機座上固定設置有接近開關(3)，所述主軸上設置有主軸扭矩測試模塊(4)，用于根據所述主軸的正轉和反轉輸出電壓信號，所述接近開關(3)和所述主軸扭矩測試模塊(4)均與控制模塊(5)信號連接；開機后，葉輪和所述主軸轉動，所述接近開關(3)初次被一個所述觸發結構(2)觸發時，所述接近開關(3)輸出第一個檢測信號，所述控制模塊(5)開始對所述檢測信號的次數進行算術累加；所述控制模塊(5)通過所述檢測信號的算術累加值和所述主軸扭矩測試模塊(4)輸出的電壓信號計算所述接近開關(3)觸發時刻對應的葉輪角度。2.根據權利要求1所述的風力發電機的葉輪檢測方法，其特征在于，所述葉輪正轉時，所述主軸扭矩測試模塊(4)輸出的電壓信號為正電壓信號，所述葉輪反轉時，所述主軸扭矩測試模塊(4)輸出的電壓信號為負電壓信號，所述控制模塊(5)對所述檢測信號算術累加時根據所述正電壓信號加一或根據所述負電壓信號減一。3.根據權利要求2所述的風力發電機的葉輪檢測方法，其特征在于，所述觸發結構(2)的數量為n，在所述控制模塊(5)對所述檢測信號算術累加時，包括以下步驟：所述控制模塊(5)對所述檢測信號的算術累加值為n時，所述控制模塊(5)對所述檢測信號的算術累加值清零，并重新對所述檢測信號的次數進行算術累加；所述控制模塊(5)對所述檢測信號的算術累加值為
?
1時，所述控制模塊(5)對所述檢測信號的算術累加值矯正為n
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1，并在此基礎上重新進行算術累加。4.根據權利要求3所述的風力發電機的葉輪檢測方法，其特征在于，每相鄰兩個所述觸發結構(2)之間的間隔相等，每相鄰兩個所述觸發結構(2)之間的弧長對應的夾角角度為θ；所述控制模塊(5)接收到所述正電壓信號，且所述檢測信號的算術累加值為a時，所述接近開關(3)觸發時刻對應的所述葉輪角度α＝aθ；所述控制模塊(5)接收到所述負電壓信號，且所述檢測信號的算術累加值為a時，所述接近開關(3)觸發時刻對應的所述葉輪角...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐波，沈峰，劉臻，
申請(專利權)人：南京高速齒輪制造有限公司，
類型：發明
國別省市：