一种柜门防脱落监控系统、应用其的风电机组及变桨柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种柜门防脱落监控系统、应用其的风电机组及变桨柜，所述柜门防脱落监控系统包括用于固定安装在柜门上方的接近开关，与所述接近开关连接的信号转换盒；所述信号转换盒内设有单片机，所述信号转换盒上设有与所述单片机分别连接的接近开关输入端口以及综合信号输出端口，所述接近开关的信号输出线通过所述接近开关输入端口与所述单片机连接，所述综合信号输出端口根据所述接近开关的触发与否输出低电平或者高电平。本实用新型的柜门防脱落监控系统，结构简单，易于操作，检测精准，应用上述柜门防脱落监控系统的风电机组及变桨柜，可实现实时监测，及时预警，从而避免故障损失。
【专利说明】
一种柜门防脱落监控系统、应用其的风电机组及变桨柜
技术领域
[0001]本实用新型涉及电控监测技术领域，特别是涉及一种柜门防脱落监控系统、应用其的风电机组及变桨柜。
【背景技术】
[0002]目前电动变桨距风电机组轮毂内变桨柜柜门仅是依靠金属销锁紧，但没有监控变桨柜柜门的系统或设备，无法做到对变桨柜柜门的闭环控制，随着风电机组容量越来越大，变桨柜柜门的体积和重量也在增大，如发生脱落，将会严重损坏轮毂内的设备，因此有必要对变桨柜柜门的状态进行监控并提前预警。因此，如何能创设一种简便的且检测精准的新的用于防止电动变桨距风电机组轮毂内变桨柜柜门脱落的监控系统，成为当前极需改进的目标。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种柜门防脱落监控系统，使其结构简单，易于操作，检测精准，可用于风电机组变桨柜柜门状态的有效监测。
[0004]本实用新型的又一个目的是提供应用上述柜门防脱落监控系统的风电机组及变桨柜，所述风电机组及变桨柜可实现实时监测，及时预警，从而避免故障损失。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种柜门防脱落监控系统，包括用于固定安装在柜门上方的接近开关，与所述接近开关连接的信号转换盒;所述信号转换盒内设有单片机，所述信号转换盒上设有与所述单片机分别连接的接近开关输入端口以及综合信号输出端口，所述接近开关的信号输出线通过所述接近开关输入端口与所述单片机连接，所述综合信号输出端口根据所述接近开关的触发与否输出低电平或者高电平。
[0007]作为进一步地改进，所述接近开关输入端口与所述单片机之间设有降压模块和光親隔尚申旲块。
[0008]所述综合信号输出端口与所述单片机之间设有升压模块和光耦隔离模块。
[0009]所述接近开关为多个，所述信号转换盒上设有数量相等的多个接近开关输入端
□ O
[0010]所述信号转换盒上还设有电源输入端口。
[0011 ] 所述电源输入端口用于接入24V/DC电源。
[0012]所述接近开关为两线制接近开关，其测量精度为0.5kHz，动作距离为3mm。
[0013]还包括用于安装所述接近开关的固定装置，所述固定装置包括L型固定支架，所述固定支架的短边端设有调距垫块，所述固定支架的长边端设有接近开关安装孔。
[0014]—种风电机组变桨柜，所述变桨柜的柜门上安装有所述的柜门防脱落监控系统。
[0015]—种风电机组，包括具有中央控制柜及若干变桨柜的变桨系统，还包括所述的柜门防脱落监控系统，所述中央控制柜以及各变桨柜的柜门上分别安装一个所述接近开关，所述信号转换盒通过固定卡子竖向安装在所述中央控制柜内的电气导轨上，且所述信号转换盒的综合信号输出端口串联到所述风电机组变桨系统安全链故障回路中。
[0016]由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点:
[0017](I)本实用新型柜门防脱落监控系统，采用极高测量精度的接近开关监测柜门与接近开关间的距离，更加精准的监控柜门的状态，结构简单，易于操作，可作为防止电动变桨距风电机组轮毂内变桨柜柜门脱落的预警系统，解决了目前轮毂内变桨柜柜门状态无法进行监控的问题。
[0018](2)本实用新型柜门防脱落监控系统应用于风电机组中，可将监控系统的综合故障信息接入到风电机组的主控系统中，实现统一监控管理，为变桨系统的日常检修处理提供方便。
【附图说明】
[0019]上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0020]图1是接近开关固定装置的结构示意图。
[0021]图2是接近开关固定装置在变桨柜上的安装示意图。
[0022]图3是本实用新型的监控系统构成及工作原理示意图。
[0023]图4是信号转换盒的结构示意图。
[0024]图5是信号转换盒在中央控制柜上的安装示意图。
【具体实施方式】
[0025]本实用新型提供一种柜门防脱落监控系统，以及应用该监控系统的风电机组及变桨柜。
[0026]所述的柜门防脱落监控系统，包括用于固定安装在柜门上方的接近开关，与所述接近开关连接的信号转换盒;所述信号转换盒内设有单片机，所述信号转换盒上设有与所述单片机分别连接的接近开关输入端口以及综合信号输出端口，所述接近开关的信号输出线通过所述接近开关输入端口与所述单片机连接，所述综合信号输出端口根据所述接近开关的触发与否输出低电平或者高电平。
[0027]由于采用以上设置，所述柜门防脱落监控系统结构简单，易于操作，检测精准，可用于风电机组变桨柜柜门状态的有效监测。应用上述柜门防脱落监控系统的风电机组及变桨柜，能够实现实时状态监测，及时预警，从而避免故障损失。
[0028]应用本实用新型的柜门防脱落监控系统可对风电机组变桨系统的单个或多个变桨柜柜门状态进行监控。以下以同时监控7个变桨柜柜门为例进行阐述。
[0029]请配合参阅图1、2所示，监控系统的监测元件主要是接近开关11，所述接近开关11通过固定装置安装在需要监测的变桨柜柜门21上，所述固定装置包括L型固定支架12，所述固定支架12的短边端设有调距垫块13，所述固定支架12的长边端设有接近开关11安装孔。
[0030]固定支架12可选用金属材质，其短边端叠加有一层调距垫块13，短边端和调距垫块13的对应位置上设有3个Φ 8mm通孔，可通过螺栓14与变桨柜的柜体22进行固定连接，使其固定在变桨柜外侧柜体22上，安装于变桨柜的长边侧约几何中心位置。调距垫块13用于调整固定支架12与变桨柜之间的距离，防止手动打开变桨柜柜门21时位置与固定支架12发生干涉。固定支架12的长边截面积较小且有I个MlO通孔，可通过2个MlO螺母分别作用在固定支架12的两侧，将接近开关11可靠固定。
[0031 ]接近开关11可选择两线制接近开关，有2根接线，分别是1#线和2#线，其测量精度为0.5kHz，动作距离为3mm。测量点约在变桨柜柜门21短边侧几何中心位置，测量端面朝向变桨柜柜门21，两者间正常距离为15mm。利用接近开关11与金属间特定距离会触发的特性，实现对变桨柜柜门21的监测。
[0032]请配合参阅图3所示，该实施例中变桨系统共有7个变桨柜组成，包括I个中央控制柜(符号CO)、1#桨叶控制柜(符号A1-C)、1#桨叶电池柜(符号A1-B)、2#桨叶控制柜(符号A2-C)、2#桨叶电池柜(符号A2-B)、3#桨叶控制柜(符号A3-C)、3#桨叶电池柜(符号A3-B)。上述7个变桨柜，每个柜门有I个接近开关11进行监测，7个接近开关11分别通过固定装置安装在柜门上。接近开关11的接线(共7套)均连接至信号转换盒3上，信号转换盒3上设有电源输入端口 X1、接近开关的输入端口 X2-X8，以及综合信号输出端口 X9。具体地，信号转换盒3的电源输入端口 XI输入的电压为24V/DC，该电源为长供电源。接近开关11的输入端口包括与I #桨叶连接的接近开关的输入端口 X2、X3、与2#桨叶连接的接近开关的输入端口 X4和X5、与3#桨叶连接的接近开关的输入端口 X6和X7、与中央控制柜连接的接近开关的输入端口 X8。7个接近开关11的7根2#线连接在信号转换盒3上对应的输入端口上，7根1#线连接至24V/DC端子上。如需要监测更多的柜门I状态，可进一步扩展端口数量，使之与接近开关11的数量相符。
[0033]参照附图4所示，本实用新型柜门防脱落监控系统的信号转换盒3使用单片机来进行信号的处理，具体逻辑是:(1)24V/DC通过端口Xl后先通过降压模块，将电压降为5V/DC(单片机的供电电压)，然后通过光耦隔离模块，避免电压的升高对单片机的影响。(2)接近开关的1#线连接到24V/DC(7个接近开关共用I个24V/DC)，2#线连接至信号转换盒3的输入端口 X2、X3、X4、X5、X6、X7和X8。当变桨柜的柜门21锁紧时，接近开关11不动作，2#线均无电压；当变桨柜柜门21松动、晃动直至触发接近开关11时，对应的接近开关11的2#线有24V/0(:。(3)端口乂243、X4、X5、X6、X7和X8均是输入信号，是将24V/DC先通过降压模块，将电压降为5V/DC，然后通过光耦隔离模块，再输入到单片机。(4)当变桨柜柜门21状态正常(即柜门锁紧)时，单片机输出信号是高电平(NC)，通过升压模块和光耦隔离模块，信号转换盒3的端口X9输出24V/DC;而当变桨柜柜门21未可靠锁紧，随着叶轮的转动柜门21会发生晃动，当柜门21的晃动幅度达到12mm并触发接近开关动作，且Imin内触发次数达到程序阀值时，单片机的综合信号输出将变为低电平(NO)，信号转换盒3的端口 X9输出低电平(NO)。
[0034]请配合参阅图5所示，7个接近开关11的7组(14根)接线15可通过中央控制柜4的外部孔洞进入到中央控制柜4内部。信号转换盒3的侧面设有固定卡子31，可竖向安装并固定在中央控制柜4内的电气导轨5上。将本实用新型信号转换盒3的综合信号输出端口 X9的两端串联到风电机组变桨系统安全链故障回路中，即X9的NC端连接到进轮毂的安全链回路，X9的NO端连接到出轮毂的安全链回路，当变桨柜柜门21发生晃动但尚未脱落前，即可报变桨系统安全链故障停机，保护轮毂内设备不被柜门掉落砸坏，同时实现将柜门防脱落监控系统的信号接入到风电机组主控系统的功能，即在中控室的中央监控系统发出风电机组的变桨系统安全链故障时，需检查变桨系统的安全链回路和变桨柜柜门状态，判断是否是变桨柜柜门晃动故障。
[0035]由于采用了以上技术方案，本实用新型的柜门防脱落监控系统，结构简单，易于操作，检测精准，可作为防止电动变桨距风电机组轮毂内变桨柜柜门脱落的预警系统，解决了目前轮毂内变桨柜柜门状态无法进行监控的问题。应用于风电机组中，可将监控系统的综合故障信息接入到风电机组的主控系统中，实现统一监控管理，为变桨系统的日常检修处理提供方便。
[0036]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，包括用于固定安装在柜门上方的接近开关，与所述接近开关连接的信号转换盒;所述信号转换盒内设有单片机，所述信号转换盒上设有与所述单片机分别连接的接近开关输入端口以及综合信号输出端口，所述接近开关的信号输出线通过所述接近开关输入端口与所述单片机连接，所述综合信号输出端口根据所述接近开关的触发与否输出低电平或者高电平。2.根据权利要求1所述的一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，所述接近开关输入端口与所述单片机之间设有降压模块和光耦隔离模块。3.根据权利要求1所述的一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，所述综合信号输出端口与所述单片机之间设有升压模块和光耦隔离模块。4.根据权利要求1所述的一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，所述接近开关为多个，所述信号转换盒上设有数量相等的多个接近开关输入端口。5.根据权利要求1所述的一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，所述信号转换盒上还设有电源输入端口。6.根据权利要求5所述的一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，所述电源输入端口用于接入24V/DC电源。7.根据权利要求1所述的一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，所述接近开关为两线制接近开关，其测量精度为0.5kHz，动作距离为3mm。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种柜门防脱落监控系统，其特征在于，还包括用于安装所述接近开关的固定装置，所述固定装置包括L型固定支架，所述固定支架的短边端设有调距垫块，所述固定支架的长边端设有接近开关安装孔。9.一种风电机组变桨柜，其特征在于，所述变桨柜的柜门上安装有权利要求1-8任一项所述的柜门防脱落监控系统。10.—种风电机组，包括具有中央控制柜及若干变桨柜的变桨系统，其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的柜门防脱落监控系统，所述中央控制柜以及各变桨柜的柜门上分别安装一个所述接近开关，所述信号转换盒通过固定卡子竖向安装在所述中央控制柜内的电气导轨上，且所述信号转换盒的综合信号输出端口串联到所述风电机组变桨系统安全链故障回路中。
【文档编号】F03D17/00GK205445894SQ201620008196
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月4日
【发明人】王博, 刘三永
【申请人】龙源（北京）风电工程技术有限公司