一種風力發電機偏航方向和角度的檢測機構的製作方法
2023-06-01 11:46:56 1
專利名稱：一種風力發電機偏航方向和角度的檢測機構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於檢測裝置，特別是涉及一種風力發電機偏航方向和角度的檢測機構。
背景技術：
偏航方向和角度檢測機構是風力發電機偏航系統的重要組成，現有偏航方向和角度檢測機構由塔架與機艙連接部的偏航齒圈和齒圈絕對值編碼器及其模擬量輸入模塊構成，齒圈絕對值編碼器的輸出輸至偏航系統的PLC程控器。上述結構的偏航方向和角度檢測機構雖然精度高，但存在接線比較複雜以及造價較高的缺陷。
發明內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、造價較低的一種風力發電機偏航方向和角度的檢測機構，該檢測機構具有滿意的檢測精確度而能夠取代前述檢測機構。本實用新型為實現上述目的採取以下技術方案本檢測機構包括PLC程控器和偏航齒圈，特徵是，機艙底板設有分別對應偏航齒圈一相鄰兩輪齒齒頂的接近開關，兩接近開關縱軸線的間距大於輪齒齒根的寬度、小於齒頂與齒根寬度之和，所述兩接近開關的輸出連接於設有判斷偏航方向和計算偏航角度程序的偏航系統PLC程控器。本實用新型還可以採取以下技術措施所述接近開關是PNP型電感式接近開關。所述接近開關的輸出信號經由模數轉換晶片連接於PLC相應數字量輸入端。本實用新型的有益效果和優點在於本檢測機構的兩個接近開關隨機艙環固定的偏航齒圈作順時針或者逆時針方向運動，各接近開關將其與偏航齒圈輪齒的相對運動轉換為近似方波的信號，PLC內部程序對各接近開關的信號進行判斷和計算得出偏航的方向和角度。本實用新型不僅能夠保證測量的精度，最主要的是解決了以往採用絕對值編碼器測量的高成本問題，並使接線簡單化。
附圖1是本實用新型實施例結構示意圖。附圖2是順時針偏航時各接近開關輸出信號波形圖。附圖3是逆時針偏航時各接近開關輸出信號波形圖。圖中標記1偏航齒圈，2機艙底板，3第一接近開關，4第二接近開關。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖進一步說明本實用新型。如圖1所示實施例，機艙底板2設有由支架固定的、分別對應偏航齒圈1 一相鄰兩輪齒齒頂的第一接近開關3和第二接近開關4，兩接近開關縱軸線的間距大於輪齒齒根的寬度Ml、小於齒頂寬度M2與齒根寬度Ml之和。第一接近開關3和第二接近開關4的輸出經由模數轉換晶片連接於設有判斷偏航方向和計算偏航角度程序的偏航系統PLC程控器。本實施例的各接近開關選用PNP型電感式接近開關。。設圖1偏航齒圈1與第一接近開關3和第二接近開關4的位置為偏航的起點，當機艙帶動兩接近開關順時針偏航時，由於偏航齒圈1是固定的，兩接近開關將分別產生如圖2 所示的信號。當機艙帶動兩接近開關逆時針偏航時，兩接近開關則分別產生如圖3所示的信號。圖2、3中，『0』表示接近開關輸出低電平，『1』表示接近開關輸出高電平。如圖2所示，以各接近開關輸出都為「0」為基準比較兩組信號可以看出，第一接近開關信號的前一個狀態為「0」，而第二接近開關信號從「1」經過下降沿變為「0」，此時本檢測機構正在進行順時針偏航。如圖3所示，如果第二接近開關信號的前一個狀態為「0」，而第一接近開關的信號從「 1，，經過下降沿變為「0」，此時本檢測機構正在進行逆時針偏航。PLC程控器根據上述規律判斷偏航方向，並且在每個運行周期都將兩個接近開關的信號狀態進行記錄，並經過上述的判斷方法得出偏航方向的結論記錄在定義的變量中。偏航齒圈的齒數決定了它可以把360°分成多少和最小的精度(精度=360/齒數)，設圖1所示狀態的偏航角度為0°，並記錄在PLC程序的變量中，以順時針方向偏航為角度正方向，以逆時針方向偏航為角度負方向。當順時針方向偏航出現兩個接近開關信號同時為「0」的瞬間，在PLC內部的程序中偏航角度變量就加上一個精度的度數；當逆時針方向偏航出現兩個接近開關信號同時為「0」的瞬間，在PLC內部的程序中偏航角度變量就減去一個精度的度數。這樣處理會有一個精度的誤差產生，因此還需要在程序處理過程中加入一個整定。當兩次連續的偏航方向不一樣時，當前偏航角度的計算應當安裝其偏航的方向多增加或者多減少一個精度的度數，如果偏航角度不到一個精度則不進入計算。這樣就實現了偏航角度的計算。以上簡要敘述的利用接近開關信號對比得出偏航方向和角度的方法只是一種PLC 編程舉例，實施例並不限制根據實際需求選取其它參考基準和判斷方法。
權利要求1.一種風力發電機偏航方向和角度的檢測機構，包括PLC程控器和偏航齒圈，其特徵在於機艙底板設有分別對應偏航齒圈一相鄰兩輪齒齒頂的接近開關，兩接近開關縱軸線的間距大於輪齒齒根的寬度、小於齒頂與齒根寬度之和，所述兩接近開關的輸出連接於設有判斷偏航方向和計算偏航角度程序的偏航系統PLC程控器。
2.根據權利要求1所述的檢測機構，其特徵在於所述接近開關是PNP型電感式接近開關。
3.根據權利要求1所述的檢測機構，其特徵在於所述接近開關的輸出信號經由模數轉換晶片連接於PLC相應數字量輸入端。
專利摘要本實用新型是一種風力發電機偏航方向和角度的檢測機構，包括PLC程控器和偏航齒圈，特徵是，機艙底板設有分別對應偏航齒圈一相鄰兩輪齒齒頂的接近開關，兩接近開關縱軸線的間距大於輪齒齒根的寬度、小於齒頂與齒根寬度之和，所述兩接近開關的輸出連接於設有判斷偏航方向和計算偏航角度程序的偏航系統PLC程控器。本檢測機構的兩個接近開關隨機艙環固定的偏航齒圈作順時或逆時方向運動，分別輸出近似方波的信號，PLC內部程序對各接近開關的信號進行判斷和計算得出偏航的方向和角度。本實用新型不僅能夠保證測量的精度，並且還具有成本低、使接線簡單化的突出優點。
文檔編號G01B7/30GK202002941SQ20112008447
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者劉豔芳, 包天元, 陳旭 申請人:天津瑞能電氣有限公司