《风电变桨系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风电变桨系统.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102011697A43申请公布日20110413CN102011697ACN102011697A21申请号201010581740022申请日20101210F03D7/0020060171申请人苏州能健电气有限公司地址215021江苏省苏州市工业园区双马街80号72发明人傅建民王政尤林森董雪迪74专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人陆明耀陈忠辉54发明名称风电变桨系统57摘要本发明提供一种风电变桨系统，包括，至少一个桨叶；和所述桨叶一一对应的连接，调节对应桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机一一对应的连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器；监控变桨电机的速度。
2、和位置的变桨电机测量装置，所述变桨电机测量装置为旋转变压器。本发明的有益效果是通过采用旋转变压器作为变桨电机测量装置，提高了变桨系统中速度和位置测量装置的环境适应能力和可靠性。并且通过优化的检测电路提高了测量的精度。同时，用旋转变压器替代了测速发电机加绝对值编码器，或增量式加绝对值编码器，使成本得到降低。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102011702A1/1页21一种风电变桨系统，包括，至少一个桨叶；和所述桨叶一一对应的连接，调节对应桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机一一对应的连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器；监控变桨电机。
3、的速度和位置的变桨电机测量装置，其特征在于所述变桨电机测量装置为旋转变压器。2根据权利要求1中所述的风电变桨系统，其特征在于所述旋转变压器为正余弦旋转变压器。3根据权利要求1中所述的风电变桨系统，其特征在于还包括连接所述旋转变压器的检测电路。4根据权利要求3中所述的风电变桨系统，其特征在于所述检测电路包括模拟采样电路和比较电路。5根据权利要求3中所述的风电变桨系统，其特征在于所述检测电路包括防抖电路。6根据权利要求1中所述的风电变桨系统，其特征在于所述变桨驱动器包括记录变桨电机的本次运行位置的存储器。7根据权利要求1中所述的风电变桨系统，其特征在于所述变桨驱动器连接外部的供电电源，变桨驱动器还。
4、包括在所述供电电源断电时放电的工作电源。8根据权利要求1中所述的风电变桨系统，其特征在于所述桨叶的数量为3个。权利要求书CN102011697ACN102011702A1/3页3风电变桨系统技术领域0001本发明涉及一种风电变桨系统，尤其涉及风电变桨系统的变桨电机测量装置。背景技术0002随着不可再生能源在世界范围面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生能源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源开发技术，已作为我国新能源发展战略的重点。0003风力发电控制系统要求有较强的环境适应能力。风电变桨系统是风力发电的核心部件之一，主。
5、要作用是根据风力发电机输出功率的大小来改变风力发电机组桨叶的角度，保证风力发电机输出在额定功率以内。风电变桨系统安装在风力发电机组的轮毂内，工作时随轮毂一起转动。因此要求变桨系统不但要有较强的环境适应能力，还要求一定的耐冲击和抗震能力。同时，为保证风力发电机的效率，变桨系统对控制精度的要求较高，需要保证变桨电机速度和位置测量的精度。0004风电变桨系统中速度和位置的测量方法目前大多采用测速发电机加绝对值编码器，或增量式加绝对值编码器。测速发电机输出的是模拟量信号，其环境适应能力和抗干扰能力较强，但精度较差，且增加了电机的尺寸，而变桨系统要求电机的尺寸尽可能小，在大功率变桨系统中更加受到限制。采。
6、用增量式编码器测速，其优点是分辨率高、精度高。其缺点是容易受温度变化影响，不耐冲击及震动，环境适应能力较差。发明内容0005针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种变桨精确稳定，成本低的风电变桨系统。0006为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的一种风电变桨系统，包括，至少一个桨叶；和所述桨叶一一对应的连接，调节对应桨叶角度的变桨电机；和所述变桨电机一一对应的连接，控制变桨电机动作的变桨驱动器；监控变桨电机的速度和位置的变桨电机测量装置，所述变桨电机测量装置为旋转变压器。0007优选的，所述旋转变压器为正余弦旋转变压器。0008优选的，还包括连接所述旋转变压器的检测电路。0009优。
7、选的，所述检测电路包括模拟采样电路和比较电路。0010优选的，所述检测电路包括防抖电路。0011优选的，所述主控单元和变桨驱动器上分别具有CAN通讯接口，所述主控单元的CAN通讯接口和变桨驱动器的CAN通讯接口使用CAN总线相连接。0012优选的，所述变桨驱动器包括记录变桨电机的本次运行位置的存储器。0013优选的，所述变桨驱动器连接外部的供电电源，变桨驱动器还包括在所述供电电源断电时放电的工作电源。0014优选的，所述桨叶的数量为3个。说明书CN102011697ACN102011702A2/3页40015与现有技术相比，本发明的有益效果是通过采用旋转变压器作为变桨电机的速度和位置的测量装置。
8、，提高了变桨系统中速度和位置测量装置的环境适应能力和可靠性。并且通过优化的检测电路提高了测量的精度。同时，用旋转变压器替代了测速发电机加绝对值编码器，或增量式加绝对值编码器，使成本得到降低。附图说明0016图1是本发明的模拟采样电路的示意图。0017图2是本发明的比较电路的示意图。0018图3是本发明的防抖电路的示意图。具体实施方式0019下面参照附图以示例的方式对本发明的具体实施方式进行说明。0020具体实施方式的风电变桨系统包括桨叶、变桨电机、变桨驱动器和主控单元。0021桨叶至少需要1个，通常为3个，每个桨叶对应的连接一个调节该桨叶角度的变桨电机；每个变桨电机对应的连接一个控制该变桨电机。
9、动作的变桨驱动器；风电变桨系统还包括主控单元，其连接并控制各个变桨驱动器。0022风力变桨系统还包括变桨电机测量装置，用于监控变桨电机的速度和位置，供变桨驱动器参考，控制变桨电机动作调节桨叶。本发明的变桨电机测量装置为旋转变压器。0023旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置，其不怕震动冲击，耐高温，环境适应能力很强，且其分辨率和测量精度可以通过控制电路和软件算法改变。旋转变压器具体为一种电磁式传感器，一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为励磁绕组。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压，其输出电压的大小随转子。
10、角位移而发生变化，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系。由于正余弦信号的谐波分量小，抗干扰能力更强，因此本实施例中采用旋转变压器中的正余弦旋转变压器。0024需要指出，变桨驱动器连接有外部供电电源，且变桨驱动器包括存储器和工作电源。旋转变压器只能记录单圈位置，为此，需要在变桨驱动器中记录本次运行的位置，存于前述的存储器ROM中。并且，即使驱动器的供电电源突然断电，由于驱动器的工作电源放电时间较长，此时变桨驱动器仍然可以记录本次运行的位置。这样就解决了变桨系统中多圈位置的测量问题。0025旋转变压器还包括检测电路，检测电路主要模拟采样电路和比较电路。分别如图1和图2所示。需要注意，图1和。
11、图2中只画出正弦部分的检测电路，余弦部分的检测电路与之相同，不再单独画出。0026旋转变压器的模拟采样电路具体如图1，主要是采样旋转变压器输出的正余弦值，采用高性能运放，并加入滤波环节，选用合适的参数，可以提高采样精度。旋转变压器的输出比较电路具体如图2，其通过比较器将一圈的正余弦输出插入四个比较点，每个比较点可以进行一次位置和速度校正，避免了累计采样误差。0027为进一步提高精度，本具体实施例的检测电路还包括一个防抖电路，具体如图3说明书CN102011697ACN102011702A3/3页5所示。在插入过零比较点时，由于旋转变压器输出的SIN和COS模拟值会存在误差，会引起比较点插入的抖。
12、动和偏移。利用SIN和SIN比较信号产生的相位差如图2所示作为D触发器的CLK信号，去打B相信号，这时B相肯定已经翻转。同理，利用COS和COS的比较信号产生的相位差作为D触发器的CLK信号，去打A相信号。这样就消除了比较点的抖动，同时减小了插入点上升沿的爬坡时间，提高了采样精度。0028尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。说明书CN102011697ACN102011702A1/2页6图1图2说明书附图CN102011697ACN102011702A2/2页7图3说明书附图CN102011697A。