[实用新型]风力发电机组的风轮方位角测量装置

说明书

提供一种风力发电机组的风轮方位角测量装置，所述风轮方位角测量装置包括：出力单元，具有重力钟摆结构；计量单元，所述计量单元的第一端沿风轮的迎风方向可旋转地固定到所述风轮，所述计量单元的第二端固定连接到所述出力单元，当所述风轮旋转时，所述计量单元的与所述出力单元之间相对旋转并输出角度信号。与传统的采样接触测量角度的方式相比，重力感应式前端结构因应用了重力感应原理和非接触式联结方式，使得风轮方位角测量装置的安装位置的受限制程度相较于现有装置要小很多，整体结构设计小巧，占用空间很小，采集精度高，存储方便，造价成本低。

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组的风轮方位角测量装置，更具体地讲，涉及一种应用重力感应原理和非接触式联结方式的风轮方位角测量装置。

背景技术

在大型风电机组中，至少要对风轮和发电机这两个转速进行测量，实现信号冗余和数据检查，提高机组控制的可靠性。部分机组还要测量风轮的方位角，用于独立变桨控制或载荷控制，在整机型式认证测试阶段，叶片载荷测试也会应用到风轮方位角辅助测试。

目前常用的测量风轮方位角的装置有接近开关式和旋转编码器式。接近开关式在测量风轮方位角度时，会存在数值跳变，需要引入修正系数进行补偿，但测得的数据经不起推敲，同时对于安装工艺要求较高。旋转编码器测量装置种类繁多：增量式旋转编码器结构简单，响应迅速，但是不能测量风轮的方位角；绝对式编码器可以精确测量风轮和发电机的空间位置，满足测量需求，但制造工艺复杂，成本高，不易实现小型化；混合式编码器是增量式与绝对式编码器的组合，功能齐全，但结构较为复杂，价格相对较高。且没有固定的安装方式及测量输入方式。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、反应灵敏、精度更高，可靠性强、实用性强、价格低廉的风力发电机组风轮方位角测量装置。

根据本实用新型的实施例，提供一种风力发电机组的风轮方位角测量装置，其特征在于，所述风轮方位角测量装置包括：出力单元，具有重力钟摆结构；计量单元，所述计量单元的第一端沿风轮的迎风方向可旋转地固定到所述风轮，所述计量单元的第二端固定到出力单元，当所述计量所述风轮旋转时，所述计量单元与所述出力单元之间相对旋转并输出角度信号。

可选地，所述出力单元的质量被确定为使得即使当所述计量单元的所述第一端随着所述风轮旋转而旋转时，所述出力单元也大致保持沿重力方向垂直于地面。

可选地，所述出力单元包括：钟摆部，所述出力单元的重量集中在所述钟摆部，所述钟摆部的质量集中在所述钟摆部的第一端，所述钟摆部的靠近所述计量单元的一侧具有平面，所述钟摆部的远离所述计量单元的一侧向外突出；连接部，所述连接部的第一端与所述钟摆部的第二端固定连接，所述连接部的第二端与所述计量单元连接。

可选地，所述连接部的所述第二端设置有：第一通孔，用于容纳所述计量单元的所述第二端，以及第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔垂直设置并贯穿所述第一通孔；所述计量单元的所述第二端通过设置在所述第二通孔的紧固件固定至所述连接部。

可选地，所述第二通孔是螺纹孔，所述紧固件是紧固螺钉。

可选地，所述计量单元包括：旋转轴，沿所述风轮的迎风方向布置，并且所述旋转轴的第一端固定到所述出力单元；计量工作单元，所述计量工作单元的一端与所述旋转轴的第二端可旋转地连接，所述计量工作单元与所述旋转轴之间相对旋转并输出所述角度信号。

可选地，所述的风轮方位角测量装置还包括：联轴器，所述联轴器的第一端固定连接到所述出力单元，所述联轴器的第二端固定连接到所述计量单元的所述第二端。

可选地，所述计量单元是角度传感器。

可选地，所述风轮方位角测量装置还包括：采集单元，电连接到所述计量单元，采集所述角度信号并将所述角度信号发送到外部。