一种风力发电机转轴传动打滑检测系统的制作方法

本发明涉及风能技术领域，尤其涉及一种风力发电机转轴传动打滑检测系统。

背景技术：

风能作为大储量、分布广的清洁能源之一被电力产业广泛使用，风能通常用于风力发电，风机发电需要将风叶的机械能通过转轴、联轴器、齿轮变速箱等传递到发电机产生电能，而机械传动长时间使用存在打滑现象，使得风力发电不稳定且易出现机械故障造成安全隐患，需要及时维修，避免引起更大的损坏。

在风力发电行业没有专门针对整个传动部分打滑的检测系统，现有的传动打滑检测只能够针对单个部分进行检测，且每个检测设备占用空间较大，增加风力发电机整体设计难度。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在不能够对整个传动部分进行检测，且占用空间较大增加风力发电机设计难度的缺点，而提出的一种风力发电机转轴传动打滑检测系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种风力发电机转轴传动打滑检测系统，包括依次连接的服务器系统、主控制器和多个检测轴承，所述主控制器包括供电电路、信号收发电路、控制电路和比较电路，所述供电电路分别连接信号收发电路、控制电路和比较电路，每个所述检测轴承均包括整流稳压电路、电压采集电路、信号发送电路和处理电路，所述信号收发电路分别无线连接服务器系统和多个信号发送电路；

上述的风力发电机转轴传动打滑检测系统所使用的检测轴承包括内圈和外圈，所述外圈转动套设在内圈上，所述内圈的外侧壁上开设有环形槽，所述环形槽的槽底壁上环形等距交替安装有多个异名磁板，外圈的内环壁安装有环形铁芯，所述环形铁芯上绕制有绕组线圈，所述外圈内开设有环形腔，所述环形腔内安装有柔性环形检测板，且整流稳压电路、电压采集电路、信号发送电路和处理电路均安装在柔性环形检测板上。

优选地，所述外圈的外侧壁上环形螺纹安装有多个固定螺丝，每个所述固定螺丝靠近内圈的一端均穿过柔性环形检测板并安装在环形腔的内环腔壁上。

优选地，所述环形铁芯插设在环形槽内，且环形铁芯与环形槽的槽壁互不接触，且环形铁芯与多个异名磁板互不接触。

优选地，所述绕组线圈电性连接整流稳压电路。

本发明具有以下有益效果：

1、通过检测齿轮使得传动用的轴均插设在其中，即当轴转动时，检测齿轮的内圈随轴同步专转动，转动内圈使得多个异名磁板转动与外圈环形铁芯上的绕组线圈发生相对运动，则使得绕组线圈上产生电能，电能通过整流稳压电路形成直流电供电压采集电路、信号发送电路和处理电路使用，电压采集电路采集线圈绕组产生电能的电压参数并传输至处理电路，实现检测轴承对轴转动状态的实时监测，即转动速度快慢与电压之间成正比，而多个检测轴承分布在整个风力发电系统中，覆盖了整个传动部分的检测，实现传动打滑的整体检测，且检测轴承不占用风力发电系统的原有的空间，无需改动设计方案，降低设计难度，且检测轴承通过绕组线圈和异名磁极自供电，无需单独提供额外电力供能，无需铺设输电线路，且不影响原有传动体系。

2、处理电路将电压采集电路输入的信号处理，然后通过信号发送电路无线传输至主控制器的信号收发电路，信号收发电路将信号发送至控制电路解析排列并传输至比较电路中对各个检测轴承检测的电压进行比较并将比较结果传输至控制电路中，控制电路将比较结果处理成信号并通过信号收发电路有线或无线传输至服务器系统，实现远程对风力发电机系统传动整体进行实时监测，便于快速了解故障，且通过检测轴承快速定位打滑位置。

3、固定螺丝能够将柔性环形检测板固定在环形腔内，使其不易发生晃动，且固定螺丝能够对环形腔进行支撑，降低外圈开设环形腔对外圈支撑强度的影响。

综上所述，本发明通过检测轴承代替原有机械轴承，即节省空间降低设计难度，又能够对各个传动轴进行检测，且无需额外供能，通过主控制器与检测轴承之间的信号实时传递，实现了对整个传动部分进行打滑检测，增加风力发电系统运行的安全性。

附图说明

图1为本发明提出的一种风力发电机转轴传动打滑检测系统的组成结构框图；

图2为本发明提出的一种风力发电机转轴传动打滑检测系统的检测轴承结构示意图；

图3为本发明提出的一种风力发电机转轴传动打滑检测系统的外圈部分放大图；

图4为本发明提出的一种风力发电机转轴传动打滑检测系统的柔性环形检测板部分放大图。

图中：1检测轴承、2内圈、21环形槽、211异名磁板、3外圈、31环形腔、32环形铁芯、321绕组线圈、4柔性环形检测板、41整流稳压电路、42电压采集电路、43信号发送电路、44处理电路、5固定螺丝、6主控制器、61供电电路、62信号收发电路、63控制电路、64比较电路、7服务器系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种风力发电机转轴传动打滑检测系统，包括依次连接的服务器系统7、主控制器6和多个检测轴承1，主控制器6包括供电电路61、信号收发电路62、控制电路63和比较电路64，供电电路61分别连接信号收发电路62、控制电路63和比较电路64，每个检测轴承1均包括整流稳压电路41、电压采集电路42、信号发送电路43和处理电路44，信号收发电路62分别无线连接服务器系统7和多个信号发送电路43；

上述的风力发电机转轴传动打滑检测系统所使用的检测轴承1包括内圈2和外圈3，外圈3转动套设在内圈2上，内圈2的外侧壁上开设有环形槽21，环形槽21的槽底壁上环形等距交替安装有多个异名磁板211，外圈3的内环壁安装有环形铁芯32，环形铁芯32上绕制有绕组线圈321，外圈3内开设有环形腔31，环形腔31内安装有柔性环形检测板4，且整流稳压电路41、电压采集电路42、信号发送电路43和处理电路44均安装在柔性环形检测板4上。

外圈3的外侧壁上环形螺纹安装有多个固定螺丝5，每个固定螺丝5靠近内圈2的一端均穿过柔性环形检测板4并安装在环形腔31的内环腔壁上，固定螺丝5既能够将柔性环形检测板4牢牢固定在环形腔31内，避免其晃动发生故障，还能够提供一定的支撑能力，降低环形腔31对外圈3支撑强度的影响。

环形铁芯32插设在环形槽21内，且环形铁芯32与环形槽21的槽壁互不接触，且环形铁芯32与多个异名磁板211互不接触，内圈2使得多个异名磁板211转动时，则使得环形铁芯32上的绕组线圈321产生电能，即能够将传动轴转动的转动量转换为电能检测量。

绕组线圈321电性连接整流稳压电路41和电压采集电路42，绕组线圈321产生的电能经过整流稳压电路41整流稳压后供电压采集电路42、信号发送电路43和处理电路44使用，无需外部功能，即无需布置外部线路，不改变原有风力发电系统设计，不占用空间；

电压采集电路42采集绕组线圈321产生的实时电压，能够精确捕捉绕组线圈321的电压变化状态；

处理电路44将电压采集电路42采集的实时电压处理成电压信号通过信号发送电路43发送至主控制器6的信号收发电路62；

控制电路63将信号收发电路62接收的电压信号解析并输送至比较电路64对同一时间内的各个检测轴承1上的实时电压进行比较，比较电路64将比较结果输送至控制电路63；

控制电路63将结果处理成参数信息信号并通过信号收发电路62发送至服务器系统7，便于远程实时监测预警以及快速定位。

本发明在使用时，两个传动轴转动使得a、b、c、d四个检测轴承1的内圈2转动，则多个异名磁板211在绕组线圈321内转动，使得绕组线圈321产生电能，绕组线圈321产生的电能输至整流稳压电路41整流稳压供电压采集电路42、信号发送电路43和处理电路44使用；

每个检测轴承1的电压采集电路42采集实时电压va、vb、vc、vd，实时电压通过处理电路44处理成电压信号通过信号发送电路43发送至主控制器6的信号收发电路62；

控制电路63将信号收发电路62接收的电压信号解析成实时电压va、vb、vc、vd并输送至比较电路64进行比较，比较电路64将比较结果输送至控制电路63；

控制电路63将结果处理成参数信息信号并通过信号收发电路62发送至服务器系统7，其中比较电路64输出的比较结果恒定表示传动轴未打滑，若比较结果发生变化，则出现打滑现象，服务器系统7可根据参数信息快速定位打滑位置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。