专利名称：一种风力发电系统转速监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测系统，具体涉及一种风力发电系统转速监测系统。
背景技术：
风力发电机组是运行在一定的风速范围之内，发电机的转速也有一定限制，如果超出转速限制会对机组造成重大损害，所以转速的测量参数显得至关重要。目前转速监测系统存在的问题①转速测量精度低；②响应速度慢；③单一的监测装置可靠性低。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型提出一种风力发电系统转速监测系统，本系统采用冗余设计 ，能够同时监测发电机及叶轮系统的转速，保证发电机运行在设计范围之内。本实用新型包括滑环、编码器、高速刹车盘、两个接近开关、控制系统，高速刹车盘安装在发电机的后端，高速刹车盘的中心孔与发电机转子轴端采用间隙配合，并通过螺栓紧固，高速刹车盘上的分度圆上有24-60个圆孔，滑环安装在发电机后端与发电机的中心管轴通过法兰连接，滑环的尾部通过平键连接有编码器，两个接近开关与高速刹车盘面距离3-10mm，控制系统分别与滑环、编码器、两个接近开关电信号连接。本实用新型采用冗余设计，具有系统可靠性高、转速测量精度高、响应速度快的优点ο
图1为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型控制系统逻辑关系图。其中，1、发电机，2、刹车盘，3、滑环，4、编码器，5、控制系统，6、接近开关。
具体实施方式
结合说明书附图进一步说明如图1所示，一种风力发电系统转速监测系统包括滑环、编码器、高速刹车盘、两个接近开关、控制系统，高速刹车盘安装在发电机的后端，高速刹车盘的中心孔与发电机转子轴端采用间隙配合，并通过螺栓紧固，高速刹车盘上的分度圆上有24-60个圆孔，滑环安装在发电机后端与发电机的中心管轴通过法兰连接，并与叶轮保持相同转速，滑环的尾部通过平键连接有编码器，两个接近开关与高速刹车盘面距离3-10mm，控制系统分别与滑环、 编码器、两个接近开关电信号连接。编码器将信号提交给控制系统，由控制系统对信号进行处理，换算成叶轮转速。刹车盘与发电机转子连接，与发电机转速相同，接近开关通过测量刹车盘的转速，形成一定的脉冲信号，提交给控制系统，控制系统会对脉冲信号进行必要的处理，转换成转速参数，然后对叶轮转速及发电机转速进行对比，其误差限制到一定的范围，如果超出误差限制范围，系统将报警，启动保护措施，进行必要的检查及维护。[0011]滑环通过法兰与发电机的中心管轴连接，该管轴通过增速箱的中心管轴及增速箱前端法兰与叶轮连接，与叶轮保持相同的转速，故滑环的转速与叶轮保持相同转速。在滑环的后端通过平键与编码器连接，编码器将测量信号传输给控制系统，然后由控制系统换算出叶轮的转速nl。在刹车盘上一定的分度圆上均布24-60个圆孔，圆孔的数量对转速测量的精度有较大影响，然后在距刹车盘面3-10mm安装两个接近开关，开关的轴线与分度圆对应，这样， 在刹车盘随发电机转子旋转的过程中，接近开关会形成一定的脉冲，然后将该脉冲信号提交给控制系统。控制系统会将该脉冲信号通过下面的公式转换为发电机转速η2 = Μ/Ν 其中η2-发电机转子转速，单位为r/minM-脉冲个数，单位为个/minN-刹车盘上开设的圆孔个数，单位为个叶轮转速和发电机转子转速之间存在一定的比例关系，通过下面的公式换算。n2 = Ii1Xn其中n2-发电机转子转速，单位为r/minnr叶轮转速，单位为r/minη-增速箱传动比控制系统负责对上述信号进行换算，并将测得的转速进行对比，如果误差超过一定范围，如5%，则控制系统报警。由于系统对叶轮及发电机转速的测量采用冗余设计，即使其中一个传感器失效， 系统仍然可以正常工作，可靠性高，可适用于海上风机。
权利要求1. 一种风力发电系统转速监测系统，包括滑环、编码器、高速刹车盘、两个接近开关、控制系统，其特征在于高速刹车盘安装在发电机的后端，高速刹车盘的中心孔与发电机转子轴端采用间隙配合，并通过螺栓紧固，高速刹车盘上的分度圆上有24-60个圆孔，滑环安装在发电机后端与发电机的中心管轴通过法兰连接，滑环的尾部通过平键连接有编码器，两个接近开关与高速刹车盘面距离3-10mm，控制系统分别与滑环、编码器、两个接近开关电信号连接。
专利摘要一种风力发电系统转速监测系统，包括滑环、编码器、高速刹车盘、两个接近开关、控制系统，高速刹车盘安装在发电机的后端，高速刹车盘的中心孔与发电机转子轴端采用间隙配合，并通过螺栓紧固，高速刹车盘上的分度圆上有24-60个圆孔，滑环安装在发电机后端与发电机的中心管轴通过法兰连接，滑环的尾部通过平键连接有编码器，两个接近开关与高速刹车盘面距离3-10mm，控制系统分别与滑环、编码器、两个接近开关电信号连接。本实用新型采用冗余设计，具有系统可靠性高、转速测量精度高、响应速度快的优点。
文档编号F03D7/00GK201972847SQ201020625958
公开日2011年9月14日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者丁常宝, 孟红伟, 董乾哲, 许社忠, 高亚春 申请人:哈尔滨哈飞工业有限责任公司