专利名称：带数字输出信号的变桨串激电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种变桨风力发电用串激电机的附带配置。
背景技术：
现有的变浆直流电机(串激电机)配置了电磁刹车、旋转变压器和绝对式编码器，通过旋转变压器来实时输出电机的转速信号，通过绝对式编码器来实时输出桨叶的位置 (角度)信号，主控系统(该系统是独立于串激电机外整个风力发电机的控制系统)根据接 收到的电机实时速度和桨叶位置信号，对该串激电机闭环实施控制。但实际应用中，由于旋转变压器输出的速度信号与电机转速是一种非线性函数关 系。因此控制计算较为复杂、精度较差、失真度较大。为了提高整个风力发电系统的稳定运 作，追求桨叶朝向来风的理想角度，主控系统必须加强对电机转速的控制。而从现有的技术 层面来说，提高测速精度的唯一手段便是增加电机输入电压的脉冲频度，但脉冲电压频度 的增加将会必然地造成电机寿命的缩短。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带数字输出信号的变桨串 激电机，解决串激电机配置结构中旋转变压器非线性失真大，以及由模拟信号输出造成的 主控系统难于控制、电机寿命缩短的问题。为实现本发明的目的，其所藉由的技术手段是带数字输出信号的变桨串激电机，装载于风力发电机的轮毂内通过变速箱驱动桨 叶，其特征在于所述串激电机配置有用于控制桨叶止动的电磁刹车、用于采集电机转速信 号、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器；电磁刹车直接连接在电机转轴上，编码器转 轴通过联轴器与电机转轴连接，电磁刹车、编码器固定在电机机壳上。进一步地，所述编码器内含采集转速的增量式编码器和测定桨叶位置或角度信号 的绝对式编码器。本发明带数字输出信号的变桨串激电机实施后，通过一台编码器同时输出电机转 速和桨叶位置(角度)信号，且转速信号是以数字形式输出的，简化了主控系统的算法，提 高了桨叶的控制精度，并且有效延长了电机的寿命。
图1是本发明串激电机的结构剖视示意图；图2是本发明串激电机各电气部件的电路信号示意图。
具体实施例方式为比较直观、完整地理解本发明实现上述目的的原理，现就结合本发明的实施例 及其结构附图和实验图表进行非限制性的特征说明如下
如图1、图2本发明串激电机的结构剖面图和各电气部件的电路信号示意图所示 可见该串激电机包括进行桨叶调整主导作用的电机定子11、电机转子12、与电机转子12 一体化固接的转轴13以及用于与主控系统对接实现电子控制的接线盒16，该些主要器件 收容于硬质的电机外壳14内，并且电机外壳一端连通接设一风机15，以满足串激电机运作 时降温的需要。此外，其附带的配置结构还包括有用于控制桨叶止动的电磁刹车4、用于采 集电机转速信号、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器2。该电磁刹车4直接连接在电 机转轴13上，编码器2转轴通过联轴器5与电机转轴13连接，电磁刹车4的本体及编码器 2固定连接在电机外壳14上。
从电路信号上分析串激电机包括电机转速、桨叶距离或角度在内的各项运行数 据信号由组合式编码器采集获得，并通过接线盒单向传输至PLC控制器单元进行数据运 算；根据存储在PLC控制器内的编程运算处理后对串激电机输出控制信号，同时也可在需 要的情况下直接驱动电磁刹车，从电机内部对串激电机进行机械性的止动控制。其中该组合式编码器2包含采集转速的增量式编码器和测定桨叶位置或角度信 号的绝对式编码器，通过一台编码器同时输出电机转速和桨叶位置(角度)信号，且转速信 号是以数字形式输出的，能够有效简化主控系统的算法，提高了桨叶控制的精度，并且有效 延长了电机的寿命。
权利要求
带数字输出信号的变桨串激电机，装载于风力发电机的轮毂内通过变速箱驱动桨叶，其特征在于所述串激电机配置有用于控制桨叶止动的电磁刹车、用于采集电机转速信号、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器；电磁刹车直接连接在电机转轴上，编码器转轴通过联轴器与电机转轴连接，电磁刹车、编码器固定在电机机壳上。
2.根据权利要求1所述的带数字输出信号的变桨串激电机，其特征在于所述编码器 内含采集转速的增量式编码器和测定桨叶位置或角度信号的绝对式编码器。
全文摘要
本发明公开了一种带数字输出信号的变桨串激电机，装载于风力发电机的轮毂内通过变速箱驱动桨叶，其特征在于所述串激电机配置有用于控制桨叶止动的电磁刹车、用于采集电机转速信号、测定桨叶位置或角度信号的组合式编码器；电磁刹车直接连接在电机转轴上，编码器转轴通过联轴器与电机转轴连接，电磁刹车、编码器固定在电机机壳上。通过一台编码器同时输出电机转速和桨叶位置(角度)信号，且转速信号是以数字形式输出的，简化了主控系统的算法，提高了桨叶的控制精度，并且有效延长了电机的寿命。
文档编号H02K7/10GK101841204SQ200910025959
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者傅建民, 王焦剑 申请人:苏州能健电气有限公司