光电滑环及风力发电机组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电机通讯设备，尤其涉及一种光电滑环及风力发电机组。
【背景技术】
[0002]现有风力发电机组采用的接触式滑环传输24VDC/1A模拟量信号，在叶轮振动环境条件下，易引起刷丝翘丝与滑道接触不良问题，从而导致滑道与刷丝的接触电阻增大，信号传输失真甚至丢失；同时，由于叶轮处在一个易受电磁干扰的大气环境中，很难抑制电磁干扰，因而很容易造成风力发电机组中的通讯故障，在风力发电机组的通讯故障中由于传统接触式滑环通讯故障引起的故障率达70%?80%。
【发明内容】
[0003]本发明的实施例提供一种光电滑环及风力发电机组，以解决风力发电机组中采用导电滑环进行信号传输容易失真的问题。
[0004]为达到上述目的，本发明的实施例提供一种光电滑环，包括:导电滑环，导电滑环包括导电定子部和部分穿设在导电定子部内的导电转子部，导电转子部具有中空轴，导电定子部与导电转子部接触并导电；光滑环，光滑环设置在中空轴内，且光滑环包括光滑环定子部、光滑环转子部、第一传输光纤、第二传输光纤和连接轴承，光滑环定子部与光滑环转子部通过连接轴承连接，第一传输光纤设置在光滑环定子部上，第二传输光纤设置在光滑环转子部上，光滑环转子部与导电转子部连接并随导电转子部转动，第一传输光纤连接在导电定子部上，第二传输光纤连接在导电转子部上，且第一传输光纤与第二传输光纤的端部相对。
[0005]进一步地，导电定子部上设置有第一光纤连接器，第一传输光纤与第一光纤连接器连接;导电转子部上设置有第二光纤连接器，第二传输光纤与第二光纤连接器连接。
[0006]进一步地，第一光纤连接器和第二光纤连接器为SC接头连接器，第一传输光纤上设置有带SC接头的尾纤，第二传输光纤上设置有带SC接头的尾纤。
[0007]进一步地，光滑环转子部包括止动臂，止动臂沿光滑环的轴向凸出，光滑环转子部通过止动臂与导电转子部连接。
[0008]进一步地，导电定子部还包括:定子壳;定子导电刷，定子导电刷设置在定子壳内；定子动力连接器，定子动力连接器固定设置在定子壳的定子后端盖上;定子安全链连接器，定子安全链连接器固定设置在定子后端盖上；定子PDP通讯连接器，定子PDP通讯连接器固定设置在定子后端盖上;定子动力连接器、定子安全链连接器和定子rop通讯连接器均与定子导电刷电连接。
[0009]进一步地，导电转子部还包括:转子壳;转子导电刷，转子导电刷设置在转子壳内；转子动力连接器，转子动力连接器固定设置在转子壳的转子前端盖上;转子安全链连接器，转子安全链连接器固定设置在转子前端盖上;转子PDP通讯连接器，PDP通讯连接器固定设置在转子前端盖上;转子动力连接器、转子安全链连接器和转子PDP通讯连接器均与转子导电刷电连接。
[0010]根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组，包括塔筒、机舱、发电机和叶轮，机舱内设置有机舱柜，叶轮内设置有变桨柜，风力发电机组还包括连接在机舱柜与变桨柜之间的光电滑环，光电滑环为上述的光电滑环。
[0011]进一步地，机舱柜内设置有将电信号转换为光信号的机舱光电转换模块、设置在机舱柜的壳体上的机舱动力连接器和机舱光纤连接器，机舱光电转换模块与机舱光纤连接器通过光纤连接，机舱动力连接器通过动力电缆与光电滑环的导电定子部连接，机舱光纤连接器通过光纤与光电滑环的光滑环定子部连接。
[0012]进一步地，变桨柜内设置有将光信号转换为电信号的变桨光电转换模块、设置在变桨柜的壳体上的变桨动力连接器和变桨光纤连接器，变桨光电转换模块与变桨光纤连接器通过光纤连接，变桨动力连接器通过动力电缆与光电滑环的导电转子部连接，变桨光纤连接器通过光纤与光电滑环的光滑环转子部连接。
[0013]本发明的实施例的光电滑环通过嵌入传统接触式滑环中空轴内的光滑环的独立的光通道传输光信号，避免了电磁干扰，从而保证了通讯信号的完整性。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的实施例的风力发电机组的光电传输系统示意图；
[0015]图2为本发明的实施例的光电滑环的结构示意图；
[0016]图3为本发明的实施例的光电滑环的剖视结构示意图；
[0017]图4为图2的左视图；
[0018]图5为图2的右视图；
[0019]图6为本发明的实施例的光电滑环的光滑环的结构示意图。
[0020]附图标记说明:
[0021]1、导电滑环；11、导电定子部；111、第一光纤连接器;112、定子动力连接器;113、定子安全链连接器；114、定子rop通讯连接器；119、定子后端盖；12、导电转子部；121、第二光纤连接器；122、转子动力连接器；123、转子安全链连接器；124、转子TOP通讯连接器；13、中空轴；14、安装法兰;2、光滑环；21、光滑环定子部;22、光滑环转子部；221、止动臂；23、第一传输光纤;24、第二传输光纤;3、机舱柜;31、机舱光电转换模块;32、机舱动力连接器;33、机舱光纤连接器;4、变桨柜;41、变桨光电转换模块;42、变桨动力连接器;43、变桨光纤连接器;5、光纤;6、动力电缆。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明实施例的光电滑环及风力发电机组进行详细描述。
[0023]光电滑环用于在相对转动的部件之间传递能量。此能量可以是电能，也可以是光能。通过控制能量的大小和变化规律可以实现信息的传递。具体地，在本实施例中，光电滑环应用于风力发电机组中，用于传递电能(动力源)、安全链信号(为24VDC/1A信号)和通讯信号(为24VDC/1A信号，主要包含控制信息、检测数据和反馈数据)。
[0024]当然，在其他实施例中，光电滑环可以应用在其他环境中，根据需要传递能量。
[0025]如图1至图3所示，根据本发明的实施例，光电滑环包括导电滑环1和光滑环2。其中，导电滑环1主要用于传递风力发电机组所需的电能;光滑环2主要用于传递风力发电机组所需的通讯信号，安全链信号的传递可以根据需要和成本要求选择使用导电滑环1或光滑环2完成传递。
[0026]导电滑环1包括导电定子部11、部分穿设在导电定子部11内的导电转子部12，该导电转子部12内设置有中空轴13(中空轴13为导电滑环1的中空轴)，导电定子部11与导电转子部12接触并导电。
[0027]结合参阅图6，光滑环2设置在中空轴13内，且光滑环2包括光滑环定子部21、光滑环转子部22、第一传输光纤23、第二传输光纤24和连接轴承，光滑环定子部21与光滑环转子部22通过连接轴承连接，第一传输光纤23设置在光滑环定子部21上，第二传输光纤24设置在光滑环转子部22上，光滑环转子部22与导电转子部12连接并随导电转子部12转动，第一传输光纤23连接在导电定子部11上，第二传输光纤24连接在导电转子部12上。
[0028]光滑环2的体积小，使其可以嵌入到传统的接触式导电滑环1内部的中空轴内，形成独立的光信号通道，由此解决了采用传统接触式导电滑环1传输通讯信号容易失真、丢失的问题。
[0029]该光滑环2采用一种无接触式信号传输方式，特别适合在振动环境下使用，而且光滑环2具有对电的完全绝缘性，可以从根本上避免电磁干扰(electromagneticinterference，EMI)、电磁脉冲(electromagnetic pulse，EMP)和静电释放(Electro-Static discharge，ESD)的产生。由此，可以降低采用传统接触式导电滑环通讯引起的风力发电机组通讯故障率，保证风力发电机组的可利用率。
[0030]导电滑环1的工作原理是:
[0031]导电定子部11包括定子壳、设置在定子壳内的定子导电刷以及集电器等辅助部件