[实用新型]一种基于光纤传输技术的风电变桨滑环

说明书

本实用新型公开了一种基于光纤传输技术的风电变桨滑环，包括转子电接口、定子电接口、光纤滑环、转子端光电转换模块、定子端光电转换模块，电信号通过转子电接口传输到转子端光电转换模块、转子端光电转换模块将电信号转换成光信号，光信号经过光纤滑环进行传输，输出到定子端光电转换器，电子端光电转换器将接收到的光信号转换成电信号由定子电接口输出，光纤滑环内部设有透镜定位机构。风电滑环采用非接触式信号传输，传输过程无磨损。透镜垫圈起到良好抗震作用，防止凹透镜模块损坏。透镜定位机构可使滑环转子和滑环定子的相对位置不会发生偏移，使转子端准直透镜和定子端准直透镜的位置不会发生偏移，透镜的曲面部分定位更加准确。

技术领域

本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种基于光纤传输技术的风电变桨滑环。

背景技术

风力发电叶片旋转，需要将叶片自动调整到迎风最佳角度，使发电效率最高，利用风电滑环作为风电叶片变桨上功率与信号传输的设备。风电滑环一般由动力通道、辅助动力通道、安全链通道以及通讯通道组成。

通讯通道需要传输高精密数字信号，现阶段的风电滑环基本上是接触型式，接触摩擦产生磨损，工作一段时间后对信号传输产生很大影响，严重时直接导致风机停止，大大降低风力发电效率。现阶段风电变桨滑环70%以上的故障源自于通讯信号传输故障。

传统风电滑环一般采用的是接触传输形式来传输功率与信号，即碳刷或刷束的方式。刷块与铜环接触摩擦产生磨损，磨损产生的碳粉或金属粉末会附着在接触面上，长时间后会对功率与信号的传输产生很大的影响。运行一定时间后，磨损程度加大，存在对风电滑环通讯质量产生较大影响的问题。接触式传输不管是碳刷还是刷束形式，能够传输信号的频率及带宽有限，对于未来需要传输高频信号的风电滑环来说，接触式滑环还存在无法满足高频率、大容量数据的传输的问题。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种风电滑环用组合式电刷组件”，其公告号CN107104340A，包括电刷、印制电路板、接线端子、支撑板和侧压板；其中，支撑板为水平放置的矩形结构，支撑板下表面的中部沿长边方向设置有凹槽；印制电路板为水平放置的矩形结构，印制电路板固定安装在支撑板的上表面；n个电刷等间距堆成固定安装在印制电路板沿长边方向的两侧；印制电路板上表面的中线处沿长边方向均匀设置有m个接线端子；侧压板对称固定安装在支撑板长边的两侧；n为正整数，m为正整数；上述方案接触式的滑环存在接触摩擦产生磨损，对信号传输产生很大影响，且无法满足高频率、大容量数据的传输的问题。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术的接触式风电滑环易磨损、影响信号传输不适应高频率大容量数据传输的问题，提供一种无接触、传输稳定、抗震能力强的适用于传输高频率大容量数据的基于光纤传输技术的风电变桨滑环。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于光纤传输技术的风电变桨滑环，包括转子电接口、定子电接口，其特征是，还包括光纤滑环、转子端光电转换模块、定子端光电转换模块，电信号通过转子电接口传输到转子端光电转换模块、转子端光电转换模块将电信号转换成光信号，所述光信号经过光纤滑环进行传输，输出到定子端光电转换器，电子端光电转换器将接收到的光信号转换成电信号通过定子电接口输出，所述光纤滑环内部还设有透镜定位机构。滑环采用非接触式信号传输，传输过程无磨损，信号传输稳定。光纤滑环、转子端光电转换模块、定子端光电转换模块，均设置在风电变桨滑环内部。

作为优选，包括滑环定子、滑环转子和光纤组件，所述滑环定子内设有定子端准直透镜，所述滑环转子内设有转子端准直透镜，所述透镜定位机构设在滑环定子和滑环转子之间。

作为优选，所述透镜定位机构包括设置在滑环转子外侧的S极磁环和设置在滑环定子内侧的N极磁环。N极磁环，S极磁环和N极磁环相对设置，透镜定位机构在滑环定子和滑环转子相对转动时提供良好的抗震性能。