[发明专利]一种风电变桨系统的角度测量装置

说明书

技术领域

本发明属于风力发电领域，尤其涉及一种风电变桨系统的角度测量装置。

背景技术

目前，风电变桨系统中都装有两个编码器，均为绝对值编码器。当两个编码器的绝对值位置偏差过大时，变桨系统收桨以保护风机，防止编码器跳变或编码器损坏后变桨系统继续运行。由于绝对值编码器的价格较贵，而两个编码器角度偏差也不需要设置的很小，只要能近似测出角度即可。

利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种风电变桨系统的角度测量装置。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种风电变桨系统的角度测量装置，包括一轮毂，所述轮毂包括轮毂内齿圈，所述轮毂内设有绝对值编码器，所述绝对值编码器与主控系统连接，所述轮毂内还设有一光电开关，所述光电开关正对所述轮毂内齿圈的内齿面；所述光电开关通过绝对值编码器与所述主控系统连接。

本发明有益效果在于：采用光电开关可以实现编码器群的冗余功能，同时还降低了使用成本。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1脉冲占空比为50％时的光电开关输出信号图；

图3是本发明实施例1脉冲占空比为80％时的光电开关输出信号图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种风电变桨系统的角度测量装置，如图1所示，包括轮毂1，轮毂1包括轮毂内齿圈2，轮毂1内设有绝对值编码器，绝对值编码器与主控系统连接，轮毂1内还设有光电开关3，光电开关3正对轮毂内齿圈2的内齿面；光电开关3通过绝对值编码器与主控系统连接。

当轮毂1转动时，轮毂内齿圈2上每个齿经过光电开关3，都会使光电开关3开通、闭合一次，即形成一个脉冲。假设轮毂内齿圈2上一共有140个齿，则轮毂1转一圈，光电开关3输出140个脉冲，每个脉冲代表360°/140＝2.57°，在调试好绝对值编码器和光电开关3的初始位置后，主控系统即可根据得到的绝对值编码器的绝对位置与光电开关3的脉冲数来计算位置偏差，主控系统通过设置合理的比较范围，即可实现编码器冗余功能。

如果需要近一步对光电开关3所输出的脉冲所代表的角度进行细分，以提高分辨精度，则可以通过对脉冲的高低电平所持续的时间来计算。

如图2所示，脉冲占空比为50％时，高电平时间和低电平时间各占一半，即可以将每个脉冲代表的角度继续细分一半。如果因速度变化而导致高低电平时间不同，可以采取检测上跳沿和下跳沿的方法，因为不管速度如何变化，轮毂内齿圈2的齿的位置到达特定位置后光电开关3输出脉冲就会改变。又如图3所示，轮毂1匀速经过一个完整的齿和间隙，光电开关3脉冲占空比为80％，说明每个齿角度脉冲中齿部分占的比例为80％，则：

齿角度＝360°/轮毂齿数×80％

间隙角度＝360°/轮毂齿数×20％

通过检测脉冲的上跳沿和下跳沿，就可以确定齿的角度和间隙的角度。

本发明尚有多科实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。