[发明专利]风力发电机组变桨编码器

说明书

本发明提出了一种风力发电机组变桨编码器，其特征在于包括随变桨轴承同步转动的磁栅尺磁条和用于将磁栅尺磁条转动量转化为对应的变桨角度的磁头，整个结构利用磁感应原理，不受系统电信号干扰。其中，磁栅尺磁条安装在与变桨轴承同轴心的变桨法兰盘上，变桨法兰盘的内圆周面上设有台阶，磁栅尺磁条贴合在台阶上且用磁条安装压板紧压在台阶上，磁条安装压板通过螺钉与变桨法兰盘固定相连。磁栅尺磁条为一段弧形的磁条，磁头固定安装在变桨轴承内圈法兰面上不动，无磨损。

技术领域

本发明涉及一种编码器，进一步说是风力发电机组变桨编码器。

背景技术

发明编码器是一种将角度位移转换成一连串数字脉冲的旋转式传感器。编码器的基本结构包括主轴、发光元件、光栅盘和接收元件。当编码器主轴带动光栅盘旋转时，发光元件发出的光被光栅盘切割成断续光，被接收元件接收产生初始信号，该信号被后续电路处理后输出脉冲信号，进一步进行信号传输。

变桨编码器用于计算叶片的实际变桨角度，以便根据实际风速对变桨角度做出调整，最终达到最大的发电效率。目前变桨编码器多采用转速编码器，精度低，一般为0.5-1°，并且转速编码器的小齿轮与变桨轴承齿面啮合，容易磨损，振动较大，电信号也容易受到系统干扰，这就限制了其使用寿命和控制精度。另外转速编码器对安装空间也有一定要求。而磁编码器的精度为一般为0.01°，对于如何将磁编码器利用在风机上检测风机变桨是本行业中急需解决的问题，本发明就是在此背景下做出的改进。

发明现有技术中，若想提高编码器的编码位数和编码精度，需通过增加光栅盘中的码道来实现，显然这会导致编码器的外径尺寸增大。因此，现有技术中高位数的编码器的外径尺寸比较大，不能满足在一些设备中的应用要求。

发明内容

本发明克服了上述技术的不足，提供了利用磁编码器的一种风力发电机组变桨编码器，整个结构利用磁感应原理，不受系统电信号干扰，以解决现有转速变桨编码器控制精度不高，安装使用复杂等问题。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种风力发电机组变桨编码器，其特征在于包括随变桨轴承同步转动的磁栅尺磁条和用于将磁栅尺磁条转动量转化为对应的变桨角度的磁头，磁变桨编码器的精度为0.01°，整个结构利用磁感应原理，不受系统电信号干扰。

其中，磁栅尺磁条安装在与变桨轴承同轴心的变桨法兰盘上，变桨法兰盘的内圆周面上设有台阶，磁栅尺磁条贴合在台阶上且用磁条安装压板紧压在台阶上，磁条安装压板通过螺钉与变桨法兰盘固定相连。磁栅尺磁条为一段弧形的磁条，磁栅尺磁条首尾端与变桨法兰盘中心的夹角范围在0°-95°之间，磁头固定安装在变桨轴承内圈法兰面上不动，磁头正对着磁栅尺磁条且与磁栅尺磁条之间间隙在0.1-2.5mm之间，无磨损。

本发明与位于变桨液压缸的位置增量编码器配合使用，实时监控和校准实际变桨角度。本发明属于绝对值编码器，磁头通过采集与之对应位置的磁栅尺磁条信息，并将其转化为对应的变桨角度，传递到风机的控制系统，风机控制系统通过将其与增量编码器信号的比较，实时调整叶片变桨角度，以求达到最大的发电功率。

本发明的有益效果是：

1、用于计算风力发电机组的实际变桨角度的变桨编码器采用磁编码器，精度高，抗干扰能力强，安装简单，调试方便，并节省了一定的使用空间。对实际变桨角度进行精确计算和控制，更有利于提高实际发电效率。

2、本发明与位于变桨液压缸的位置增量编码器配合使用，实时监控和校准实际变桨角度，磁变桨编码器属于绝对值编码器，磁头通过采集与之对应位置的磁栅尺磁条信息，并将其转化为对应的变桨角度，传递到风机的控制系统，风机控制系统通过将其与增量编码器信号的比较，实时调整叶片变桨角度，以求达到最大的发电功率。

附图说明