[发明专利]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A、B两个编码器，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B编码器是绝对值编码器，价格较贵，而两个编码器角度偏差也不需要设置的很小。

霍尔接近开关是利用霍尔元件对其所处位置的磁场变化而产生开关信号的原理，当磁性物体接近霍尔接近开关时，不需要机械接触及施加任何压力即可发生开关动作。

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A编码器，所述A编码器与主控连接，所述轮毂内还设有一霍尔接近开关，所述霍尔接近开关的一端正对所述轮毂内齿圈的内齿面；所述霍尔接近开关的另一端与所述主控连接。

优选的，上述的风电变桨系统的角度测量装置，其中：所述A编码器为角度绝对值编码器。

本发明用霍尔接近开关代替了现有技术中的B编码器，同样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％时的霍尔接近开关输出信号图；

图3是本发明实施例1脉冲占空比为80％时的霍尔接近开关输出信号图。

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A编码器，A编码器与主控连接，轮毂1内还设有霍尔接近开关3，霍尔接近开关3的一端正对轮毂内齿圈2的内齿面；霍尔接近开关3的另一度与主控连接。A编码器为绝对值编码器。

当轮毂1转动时，轮毂内齿圈2上每个齿经过霍尔接近开关3，都会使霍尔接近开关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，霍尔接近开关3输出140个脉冲，每个脉冲代表360°/140＝2.57°，在调试好A编码器和霍尔接近开关3的初始位置后，主控即可根据得到的A编码器的绝对位置与霍尔接近开关3的脉冲数来计算位置偏差，主控通过设置合理的比较范围，即可实现编码器冗余功能。

如果需要近一步对霍尔接近开关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霍尔接近开关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，霍尔接近开关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。

本实施例用霍尔接近开关3代替了现有技术中的B编码器，同样可以实现编码器群的冗余功能，同时还降低了使用成本。

本发明尚有多种实施方式，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。