一种风机变桨电机异常运行参数监控装置的制作方法

本实用新型涉及风力发电机组故障诊断领域，具体是一种风机变桨电机异常运行参数监控装置。

背景技术：

在风力发电机组的控制系统中，变桨系统作为核心部件，对风力发电机组的安全稳定运行起着重要作用。但是，由于变桨系统是复杂的非线性动态系统，在轮毂中受到重力和离心力影响，且运行环境下风的随机分布和不确定性，使其成为风电机组中故障率较高的部件之一。如果变桨系统出现故障，有可能造成像叶片断裂、飞车、倒塌等严重后果。变桨电机作为变桨系统中的重要部件，经常发生的故障是变桨电机过流报警并跳开、变桨电机过热热继电器跳开、变桨电机转速高报警停机。为了尽快消除故障恢复运行，维修人员需要来到故障现场，对变桨电机进行更换。现有技术主要停留在风机变桨系统参数采集和监控功能，无法实现故障定位。虽更换可以暂时解决问题，因未明确电机故障根源，所以共模故障频发，加大了维修费用和发电损失。而且，大多数变桨电机故障是由于插头渗油、接线松动及断裂导致，没必要更换整个电机，因此发明一种可以通过检验参数值，分析故障原因，避免变桨电机故障重发的设备至关重要。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种风机变桨电机异常运行参数监控装置。该装置能够进行变桨电机运行参数的监控，分析诊断异常点形成的原因，进行电机设备状态评估；同时依据历史故障记录，模拟变桨电机异常状态，产生故障报警信息，采集故障时各参数数据，记录模拟触发模式，辅助维修人员准确、快速确认故障原因。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种风机变桨电机异常 运行参数监控装置，其特征在于该装置包括数据采集模块、变桨控制柜和客户端；所述数据采集模块与变桨控制柜连接，变桨控制柜与客户端连接；装置工作时，数据采集模块和变桨控制柜分别与变桨电机连接。

所述数据采集模块包括电流传感器、温度传感器和转速传感器；所述变桨控制柜包括伺服驱动器和变桨控制器；所述伺服驱动器与变桨电机的动力线连接；所述电流传感器、温度传感器和转速传感器分别与变桨电机连接；所述伺服驱动器与变桨控制器连接；所述变桨控制器与客户端连接；所述电流传感器、温度传感器和转速传感器分别与变桨控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)该装置能够进行变桨电机运行参数的监控，分析诊断异常点形成的原因，进行电机设备状态评估；同时依据历史故障记录，模拟变桨电机异常状态，产生故障报警信息，采集故障时各参数数据，记录模拟触发模式，辅助维修人员准确、快速确认故障原因。

(2)该装置可以通过检验参数值，分析故障原因，避免变桨电机故障的重发，降低设备更换费用，提高设备使用率

(3)该装置可以根据变桨电机状态，在客户端监控各传感参数的变化，出现异常时给出故障信息，也可以在客户端操作按钮控制变桨电机启停和数据采集启停。

附图说明

图1为本实用新型风机变桨电机异常运行参数监控装置一种实施例的整体结构连接示意框图；

图2为本实用新型风机变桨电机异常运行参数监控装置一种实施例的变桨电机电流数据图；

图3为本实用新型风机变桨电机异常运行参数监控装置一种实施例的变桨电机转速数据图；(图中：1、变桨电机；2、数据采集模块；3、变桨控制柜；4、客户端；5、伺服驱动器；6、变桨控制器；7、电流传感器；8、温度传感器；9、转速传感器；)

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种风机变桨电机异常运行参数监控装置(参见图1-3，简称装置)，其特征在于该装置包括数据采集模块2、变桨控制柜3和客户端4；所述数据采集模块2与变桨控制柜3连接，变桨控制柜3与客户端4连接；装置工作时，数据采集模块2和变桨控制柜3分别与变桨电机1连接；

所述数据采集模块2包括电流传感器7、温度传感器8和转速传感器9；所述变桨控制柜3包括伺服驱动器5和变桨控制器6；所述伺服驱动器5与变桨电机1的动力线连接，用于驱动变桨电机1转动；所述电流传感器7、温度传感器8和转速传感器9分别与变桨电机1连接，采集变桨电机1的信号；所述伺服驱动器5与变桨控制器6电气连接；所述变桨控制器6通过485总线与客户端4连接，变桨控制器6将信号传递给客户端4；所述电流传感器7、温度传感器8和转速传感器9分别与变桨控制器6连接；

所述变桨控制器6用于根据风速调节桨距角，稳定风机的输出功率；所述电流传感器7采用电流互感器，用于采集变桨电机电流并将电流信号传输到变桨控制柜3；所述温度传感器8采用工业测温传感器，用于采集变桨电机温度并将温度信号传输到变桨控制柜3；所述转速传感器9采用编码器，用于采集变桨电机转速并将转速信号传输到变桨控制柜3；

所述变桨电机1为LTI ReEnergy的直流电机，型号为FGVH 112L-4-R-A-BC；

所述客户端4为PC机；客户端4安装有人机互动软件，具有电机控制功能，便于人员的研究分析。

本实用新型风机变桨电机异常运行参数监控装置的工作原理和工作流程是：

装置开始工作后，数据采集模块2的信号输出端与变桨控制柜3的信号输入端连接，变桨控制柜3的信号输出端与客户端4的信号输入端连接，客户端4 的信号输出端连接与变桨控制柜3的信号输入端连接。

装置组装完成后，接通电源，变桨电机1运转，数据采集模块2分别通过电流传感器7、温度传感器8和转速传感器9采集变桨电机1的电流、温度和转速信号并反馈给变桨控制器6。变桨控制器6将信号传递给客户端4，客户端4对数据进行画图分析。变桨控制器6根据电流、温度和转速信号控制伺服驱动器5，伺服驱动器5通过动力线传输脉冲信号驱动变桨电机1运转。

图2所示实施例表明，大约在10000次采样后电流数据出现大幅密集震荡状态，经验证是变桨电机发生了卡涩，因此可以将这段波形存储或载入，记录本次故障的触发模式，从而在下次出现类似故障时能够辅助维修人员准确、快速确认故障原因。

图3所示实施例表明，大约在10000次采样后转速数据出现大幅密集震荡状态，数据采集状态与变桨电机运行情况(发生卡涩)相吻合，从而说明此装置能够很好地监测变桨电机的异常运行状态，能够很好为研究人员和风场维修人员服务。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。