[实用新型]风电变桨系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风电变桨系统，尤其涉及风电变桨系统的变桨电机测量装置。

背景技术

随着不可再生能源在世界范围面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生能源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源开发技术，已作为我国新能源发展战略的重点。

风力发电控制系统要求有较强的环境适应能力。风电变桨系统是风力发电的核心部件之一，主要作用是根据风力发电机输出功率的大小来改变风力发电机组桨叶的角度，保证风力发电机输出在额定功率以内。风电变桨系统安装在风力发电机组的轮毂内，工作时随轮毂一起转动。因此要求变桨系统不但要有较强的环境适应能力，还要求一定的耐冲击和抗震能力。同时，为保证风力发电机的效率，变桨系统对控制精度的要求较高，需要保证变桨电机速度和位置测量的精度。

风电变桨系统中速度和位置的测量方法目前大多采用测速发电机加绝对值编码器，或增量式加绝对值编码器。测速发电机输出的是模拟量信号，其环境适应能力和抗干扰能力较强，但精度较差，且增加了电机的尺寸，而变桨系统要求电机的尺寸尽可能小，在大功率变桨系统中更加受到限制。采用增量式编码器测速，其优点是分辨率高、精度高。其缺点是容易受温度变化影响，不耐冲击及震动，环境适应能力较差。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种变桨精确稳定，成本低的风电变桨系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种风电变桨系统，包括，至少一个桨叶；和所述桨叶一一对应的连接，调节对应桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机一一对应的连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器；监控变桨电机的速度和位置的变桨电机测量装置，所述变桨电机测量装置为旋转变压器。

优选的，所述旋转变压器为正余弦旋转变压器。

优选的，还包括连接所述旋转变压器的检测电路。

优选的，所述检测电路包括模拟采样电路和比较电路。

优选的，所述检测电路包括防抖电路。

优选的，所述主控单元和变桨驱动器上分别具有CAN通讯接口，所述主控单元的CAN通讯接口和变桨驱动器的CAN通讯接口使用CAN总线相连接。

优选的，所述变桨驱动器包括记录变桨电机的本次运行位置的存储器。

优选的，所述变桨驱动器连接外部的供电电源，变桨驱动器还包括在所述供电电源断电时放电的工作电源。

优选的，所述桨叶的数量为3个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过采用旋转变压器作为变桨电机的速度和位置的测量装置，提高了变桨系统中速度和位置测量装置的环境适应能力和可靠性。并且通过优化的检测电路提高了测量的精度。同时，用旋转变压器替代了测速发电机加绝对值编码器，或增量式加绝对值编码器，使成本得到降低。

附图说明

图1是本实用新型的模拟采样电路的示意图。

图2是本实用新型的比较电路的示意图。

图3是本实用新型的防抖电路的示意图。

具体实施方式

下面参照附图以示例的方式对本实用新型的具体实施方式进行说明。

具体实施方式的风电变桨系统包括桨叶、变桨电机、变桨驱动器和主控单元。

桨叶至少需要1个，通常为3个，每个桨叶对应的连接一个调节该桨叶角度的变桨电机；每个变桨电机对应的连接一个控制该变桨电机动作的变桨驱动器；风电变桨系统还包括主控单元，其连接并控制各个变桨驱动器。

风力变桨系统还包括变桨电机测量装置，用于监控变桨电机的速度和位置，供变桨驱动器参考，控制变桨电机动作调节桨叶。本实用新型的变桨电机测量装置为旋转变压器。

旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置，其不怕震动冲击，耐高温，环境适应能力很强，且其分辨率和测量精度可以通过控制电路和软件算法改变。旋转变压器具体为一种电磁式传感器，一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为励磁绕组。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压，其输出电压的大小随转子角位移而发生变化，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系。由于正余弦信号的谐波分量小，抗干扰能力更强，因此本实施例中采用旋转变压器中的正余弦旋转变压器。