專利名稱：風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置及其檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術領域，尤其是一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置及其檢測方法。
背景技術：
目前，在大型風力發(fā)電機組的變槳系統(tǒng)中，一般采用冗余編碼器配置，每一臺變槳電機軸上裝有一個絕對值編碼器，同時在變槳軸承附近裝有一個測量槳距角的冗余絕對值編碼器，該冗余編碼器需要小齒輪與變槳軸承嚙合，通過小齒輪傳動來檢測變槳方向和角度。當兩個編碼器的角度偏差過大時，變槳系統(tǒng)收槳以保護風機，防止編碼器故障后變槳系統(tǒng)繼續(xù)運行。在該方案中，雖然冗余絕對值編碼器的精度較高，但傳動結構較復雜，冗余編碼器承受的扭矩較大，如果沒有專用的減震措施容易損壞編碼器，另外，冗余絕對值編碼器以及接口控制模塊的成本也較高?！せ魻栐且环N磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關，叫做霍爾接近開關。當磁性物件移近霍爾接近開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產生霍爾效應而使開關內部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關的通或斷。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置及其檢測方法，結構簡單，成本較低。本發(fā)明所采用的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的
一方面，本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置，包括變槳軸承、接近開關安裝支架和霍爾接近開關，將所述接近開關安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內齒圈的位置，兩個所述霍爾接近開關固定在所述接近開關安裝支架上。優(yōu)選地，所述霍爾接近開關與所述變槳軸承的齒面的距離可調。優(yōu)選地，兩個所述霍爾接近開關的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍。另一方面，本發(fā)明還提供了一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其中，所述風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置包括變槳軸承、接近開關安裝支架和霍爾接近開關，將所述接近開關安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內齒圈的位置，兩個所述霍爾接近開關固定在所述接近開關安裝支架上，所述霍爾接近開關與齒面的距離可調，兩個所述霍爾接近開關的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍；所述風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法包括步驟
a.兩個所述霍爾接近開關通過屏蔽電纜接入變槳控制器的高速計數模塊；
b.在變槳時，兩個所述霍爾接近開關將其與所述變槳軸承內齒圈的相對運動轉化為近似方波的信號；
c.PLC內部程序對所述霍爾接近開關的輸出信號進行判斷和計算得出變槳的方向和角度。優(yōu)選地，當所述變槳軸承齒圈轉動時，兩個所述霍爾接近開關的輸出信號發(fā)生變化，兩個所述霍爾接近開關輸出信號有0、1、2、3四種狀態(tài)序列。優(yōu)選地，當兩個所述霍爾接近開關的輸出信號出現(xiàn)O轉換為2，I轉換為3，2轉換為O或者3轉換為I時，可判斷兩個所述霍爾接近開關安裝的相對位置存在問題。優(yōu)選地，當兩個所述霍爾接近開關的輸出信號2轉換為3，可判斷變槳系統(tǒng)順時針轉動。優(yōu)選地，當兩個所述霍爾接近開關的輸出信號3轉換為2，可判斷變槳系統(tǒng)逆時針轉動。優(yōu)選地，在變槳系統(tǒng)校零時，變槳控制器將當時的槳距角標定為O度，通過所述變槳軸承內齒圈的齒數可以計算出每個脈沖信號對應的角度，當所述變槳軸承順時針或逆時針轉動的瞬間，變槳控制器根據高速計數器得到的數據計算出所述變槳軸承轉過的角度。本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置，結構簡單，成本 較低，檢測方法也比較簡單，易操作。


圖I是本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的結構示意 圖2是本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的霍爾接近開關輸出信號 圖3是本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的信號狀態(tài)轉換具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明，使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖I是本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的結構示意圖，如圖I所示，本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置，其包括包括變槳軸承I、接近開關安裝支架2和霍爾接近開關3，將接近開關安裝支架2固定在輪轂上靠近變槳軸承I內齒圈的位置，兩個霍爾接近開關3固定在接近開關安裝支架2上，霍爾接近開關3與變槳軸承的齒面的距離可調，兩個霍爾接近開關3的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍。本發(fā)明明具體實施例中，還提供一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其中，風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置包括變槳軸承I、接近開關安裝支架2和霍爾接近開關3，將接近開關安裝支架2固定在輪轂上靠近變槳軸承I內齒圈的位置，兩個霍爾接近開關3固定在接近開關安裝支架2上，霍爾接近開關3與齒面的距離可調，兩個霍爾接近開關3的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍；風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法包括步驟
a.兩個霍爾接近開關3通過屏蔽電纜接入變槳控制器的高速計數模塊；b.在變槳時，兩個霍爾接近開關3將其與變槳軸承I內齒圈的相對運動轉化為近似方波的信號；
c.PLC (可編程控制器)內部程序對霍爾接近開關3的輸出信號進行判斷和計算得出變槳的方向和角度。圖2是本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的霍爾接近開關輸出信號圖，如圖2所示，當變槳軸承I齒圈轉動時，兩個霍爾接近開關3的輸出信 號發(fā)生變化，兩個霍爾接近開關3輸出信號有下面四種狀態(tài)序列
0(LL)
1(HL)
2(HH)
3(LH)
圖3是本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的信號狀態(tài)轉換圖，如圖3所示，當兩個霍爾接近開關3的輸出信號出現(xiàn)O轉換為2，I轉換為3，2轉換為O或者3轉換為I時，可判斷兩個霍爾接近開關3安裝的相對位置存在問題；當兩個霍爾接近開關3的輸出信號2轉換為3，可判斷變槳系統(tǒng)順時針轉動；當兩個霍爾接近開關3的輸出信號3轉換為2，可判斷變槳系統(tǒng)逆時針轉動。在變槳系統(tǒng)校零時，變槳控制器將當時的槳距角標定為O度，通過變槳軸承I內齒圈的齒數可以計算出每個脈沖信號對應的角度，當變槳軸承I順時針或逆時針轉動的瞬間，變槳控制器根據高速計數器得到的數據計算出變槳軸承I轉過的角度，從而增加或減少相應的角度，得到最新的槳距角，并將該數據存入變槳PLC，并要使該數據掉電保持。本發(fā)明具體實施例的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置，結構簡單，成本較低，檢測方法也比較簡單，易操作。在以上的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領域技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置，其特征在于，包括變槳軸承、接近開關安裝支架和霍爾接近開關，將所述接近開關安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內齒圈的位置，兩個所述霍爾接近開關固定在所述接近開關安裝支架上。
2.如權利要求I所述的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置，其特征在于，所述霍爾接近開關與所述變槳軸承的齒面的距離可調。
3.如權利要求I所述的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置，其特征在于，兩個所述霍爾接近開關的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍。
4.一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，所述風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置包括變槳軸承、接近開關安裝支架和霍爾接近開關，將所述接近開關安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內齒圈的位置，兩個所述霍爾接近開關固定在所述接近開關安裝支架上，所述霍爾接近開關與齒面的距離可調，兩個所述霍爾接近開關的縱軸線的距離為變槳軸承齒距的I. 25倍；所述風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法包括步驟 a.兩個所述霍爾接近開關通過屏蔽電纜接入變槳控制器的高速計數模塊； b.在變槳時，兩個所述霍爾接近開關將其與所述變槳軸承內齒圈的相對運動轉化為近似方波的信號； c.PLC內部程序對所述霍爾接近開關的輸出信號進行判斷和計算得出變槳的方向和角度。
5.如權利要求4所述的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，當所述變槳軸承齒圈轉動時，兩個所述霍爾接近開關的輸出信號發(fā)生變化，兩個所述霍爾接近開關輸出信號有0、1、2、3四種狀態(tài)序列。
6.如權利要求4所述的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，當兩個所述霍爾接近開關的輸出信號出現(xiàn)O轉換為2，I轉換為3，2轉換為O或者3轉換為I時，可判斷兩個所述霍爾接近開關安裝的相對位置存在問題。
7.如權利要求4所述的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，當兩個所述霍爾接近開關的輸出信號2轉換為3，可判斷變槳系統(tǒng)順時針轉動。
8.如權利要求4所述的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，當兩個所述霍爾接近開關的輸出信號3轉換為2，可判斷變槳系統(tǒng)逆時針轉動。
9.如權利要求4所述的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置的檢測方法，其特征在于，在變槳系統(tǒng)校零時，變槳控制器將當時的槳距角標定為O度，通過所述變槳軸承內齒圈的齒數可以計算出每個脈沖信號對應的角度，當所述變槳軸承順時針或逆時針轉動的瞬間，變槳控制器根據高速計數器得到的數據計算出所述變槳軸承轉過的角度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置及其檢測方法，檢測裝置包括變槳軸承、接近開關安裝支架和霍爾接近開關，將所述接近開關安裝支架固定在輪轂上靠近所述變槳軸承內齒圈的位置，兩個所述霍爾接近開關固定在所述接近開關安裝支架上。本發(fā)明的風力發(fā)電機組變槳方向和角度的檢測裝置及其檢測方法結構簡單，成本較低。
文檔編號G01P13/04GK102818519SQ20121030019
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權日2012年8月22日
發(fā)明者潘愛華, 王安正, 于長生, 舒晶, 劉林 申請人:南京風電科技有限公司