专利名称：一种风力发电机偏航方向和角度的检测机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于检测装置，特别是涉及一种风力发电机偏航方向和角度的检测机构。
背景技术：
偏航方向和角度检测机构是风力发电机偏航系统的重要组成，现有偏航方向和角度检测机构由塔架与机舱连接部的偏航齿圈和齿圈绝对值编码器及其模拟量输入模块构成，齿圈绝对值编码器的输出输至偏航系统的PLC程控器。上述结构的偏航方向和角度检测机构虽然精度高，但存在接线比较复杂以及造价较高的缺陷。
发明内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、造价较低的一种风力发电机偏航方向和角度的检测机构，该检测机构具有满意的检测精确度而能够取代前述检测机构。本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案本检测机构包括PLC程控器和偏航齿圈，特征是，机舱底板设有分别对应偏航齿圈一相邻两轮齿齿顶的接近开关，两接近开关纵轴线的间距大于轮齿齿根的宽度、小于齿顶与齿根宽度之和，所述两接近开关的输出连接于设有判断偏航方向和计算偏航角度程序的偏航系统PLC程控器。本实用新型还可以采取以下技术措施所述接近开关是PNP型电感式接近开关。所述接近开关的输出信号经由模数转换芯片连接于PLC相应数字量输入端。本实用新型的有益效果和优点在于本检测机构的两个接近开关随机舱环固定的偏航齿圈作顺时针或者逆时针方向运动，各接近开关将其与偏航齿圈轮齿的相对运动转换为近似方波的信号，PLC内部程序对各接近开关的信号进行判断和计算得出偏航的方向和角度。本实用新型不仅能够保证测量的精度，最主要的是解决了以往采用绝对值编码器测量的高成本问题，并使接线简单化。
附图1是本实用新型实施例结构示意图。附图2是顺时针偏航时各接近开关输出信号波形图。附图3是逆时针偏航时各接近开关输出信号波形图。图中标记1偏航齿圈，2机舱底板，3第一接近开关，4第二接近开关。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。如图1所示实施例，机舱底板2设有由支架固定的、分别对应偏航齿圈1 一相邻两轮齿齿顶的第一接近开关3和第二接近开关4，两接近开关纵轴线的间距大于轮齿齿根的宽度Ml、小于齿顶宽度M2与齿根宽度Ml之和。第一接近开关3和第二接近开关4的输出经由模数转换芯片连接于设有判断偏航方向和计算偏航角度程序的偏航系统PLC程控器。本实施例的各接近开关选用PNP型电感式接近开关。。设图1偏航齿圈1与第一接近开关3和第二接近开关4的位置为偏航的起点，当机舱带动两接近开关顺时针偏航时，由于偏航齿圈1是固定的，两接近开关将分别产生如图2 所示的信号。当机舱带动两接近开关逆时针偏航时，两接近开关则分别产生如图3所示的信号。图2、3中，‘0’表示接近开关输出低电平，‘1’表示接近开关输出高电平。如图2所示，以各接近开关输出都为“0”为基准比较两组信号可以看出，第一接近开关信号的前一个状态为“0”，而第二接近开关信号从“1”经过下降沿变为“0”，此时本检测机构正在进行顺时针偏航。如图3所示，如果第二接近开关信号的前一个状态为“0”，而第一接近开关的信号从“ 1，，经过下降沿变为“0”，此时本检测机构正在进行逆时针偏航。PLC程控器根据上述规律判断偏航方向，并且在每个运行周期都将两个接近开关的信号状态进行记录，并经过上述的判断方法得出偏航方向的结论记录在定义的变量中。偏航齿圈的齿数决定了它可以把360°分成多少和最小的精度(精度=360/齿数)，设图1所示状态的偏航角度为0°，并记录在PLC程序的变量中，以顺时针方向偏航为角度正方向，以逆时针方向偏航为角度负方向。当顺时针方向偏航出现两个接近开关信号同时为“0”的瞬间，在PLC内部的程序中偏航角度变量就加上一个精度的度数；当逆时针方向偏航出现两个接近开关信号同时为“0”的瞬间，在PLC内部的程序中偏航角度变量就减去一个精度的度数。这样处理会有一个精度的误差产生，因此还需要在程序处理过程中加入一个整定。当两次连续的偏航方向不一样时，当前偏航角度的计算应当安装其偏航的方向多增加或者多减少一个精度的度数，如果偏航角度不到一个精度则不进入计算。这样就实现了偏航角度的计算。以上简要叙述的利用接近开关信号对比得出偏航方向和角度的方法只是一种PLC 编程举例，实施例并不限制根据实际需求选取其它参考基准和判断方法。
权利要求1.一种风力发电机偏航方向和角度的检测机构，包括PLC程控器和偏航齿圈，其特征在于机舱底板设有分别对应偏航齿圈一相邻两轮齿齿顶的接近开关，两接近开关纵轴线的间距大于轮齿齿根的宽度、小于齿顶与齿根宽度之和，所述两接近开关的输出连接于设有判断偏航方向和计算偏航角度程序的偏航系统PLC程控器。
2.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于所述接近开关是PNP型电感式接近开关。
3.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于所述接近开关的输出信号经由模数转换芯片连接于PLC相应数字量输入端。
专利摘要本实用新型是一种风力发电机偏航方向和角度的检测机构，包括PLC程控器和偏航齿圈，特征是，机舱底板设有分别对应偏航齿圈一相邻两轮齿齿顶的接近开关，两接近开关纵轴线的间距大于轮齿齿根的宽度、小于齿顶与齿根宽度之和，所述两接近开关的输出连接于设有判断偏航方向和计算偏航角度程序的偏航系统PLC程控器。本检测机构的两个接近开关随机舱环固定的偏航齿圈作顺时或逆时方向运动，分别输出近似方波的信号，PLC内部程序对各接近开关的信号进行判断和计算得出偏航的方向和角度。本实用新型不仅能够保证测量的精度，并且还具有成本低、使接线简单化的突出优点。
文档编号G01B7/30GK202002941SQ20112008447
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者刘艳芳, 包天元, 陈旭 申请人:天津瑞能电气有限公司