光電滑環(huán)及風力發(fā)電機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電機通訊設(shè)備，尤其涉及一種光電滑環(huán)及風力發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有風力發(fā)電機組采用的接觸式滑環(huán)傳輸24VDC/1A模擬量信號，在葉輪振動環(huán)境條件下，易引起刷絲翹絲與滑道接觸不良問題，從而導(dǎo)致滑道與刷絲的接觸電阻增大，信號傳輸失真甚至丟失；同時，由于葉輪處在一個易受電磁干擾的大氣環(huán)境中，很難抑制電磁干擾，因而很容易造成風力發(fā)電機組中的通訊故障，在風力發(fā)電機組的通訊故障中由于傳統(tǒng)接觸式滑環(huán)通訊故障引起的故障率達70%?80%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實施例提供一種光電滑環(huán)及風力發(fā)電機組，以解決風力發(fā)電機組中采用導(dǎo)電滑環(huán)進行信號傳輸容易失真的問題。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種光電滑環(huán)，包括:導(dǎo)電滑環(huán)，導(dǎo)電滑環(huán)包括導(dǎo)電定子部和部分穿設(shè)在導(dǎo)電定子部內(nèi)的導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部具有中空軸，導(dǎo)電定子部與導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部接觸并導(dǎo)電；光滑環(huán)，光滑環(huán)設(shè)置在中空軸內(nèi)，且光滑環(huán)包括光滑環(huán)定子部、光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部、第一傳輸光纖、第二傳輸光纖和連接軸承，光滑環(huán)定子部與光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部通過連接軸承連接，第一傳輸光纖設(shè)置在光滑環(huán)定子部上，第二傳輸光纖設(shè)置在光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部上，光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部與導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部連接并隨導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部轉(zhuǎn)動，第一傳輸光纖連接在導(dǎo)電定子部上，第二傳輸光纖連接在導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部上，且第一傳輸光纖與第二傳輸光纖的端部相對。
[0005]進一步地，導(dǎo)電定子部上設(shè)置有第一光纖連接器，第一傳輸光纖與第一光纖連接器連接;導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部上設(shè)置有第二光纖連接器，第二傳輸光纖與第二光纖連接器連接。
[0006]進一步地，第一光纖連接器和第二光纖連接器為SC接頭連接器，第一傳輸光纖上設(shè)置有帶SC接頭的尾纖，第二傳輸光纖上設(shè)置有帶SC接頭的尾纖。
[0007]進一步地，光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部包括止動臂，止動臂沿光滑環(huán)的軸向凸出，光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部通過止動臂與導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部連接。
[0008]進一步地，導(dǎo)電定子部還包括:定子殼;定子導(dǎo)電刷，定子導(dǎo)電刷設(shè)置在定子殼內(nèi)；定子動力連接器，定子動力連接器固定設(shè)置在定子殼的定子后端蓋上;定子安全鏈連接器，定子安全鏈連接器固定設(shè)置在定子后端蓋上；定子PDP通訊連接器，定子PDP通訊連接器固定設(shè)置在定子后端蓋上;定子動力連接器、定子安全鏈連接器和定子rop通訊連接器均與定子導(dǎo)電刷電連接。
[0009]進一步地，導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部還包括:轉(zhuǎn)子殼;轉(zhuǎn)子導(dǎo)電刷，轉(zhuǎn)子導(dǎo)電刷設(shè)置在轉(zhuǎn)子殼內(nèi)；轉(zhuǎn)子動力連接器，轉(zhuǎn)子動力連接器固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子殼的轉(zhuǎn)子前端蓋上;轉(zhuǎn)子安全鏈連接器，轉(zhuǎn)子安全鏈連接器固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子前端蓋上;轉(zhuǎn)子PDP通訊連接器，PDP通訊連接器固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子前端蓋上;轉(zhuǎn)子動力連接器、轉(zhuǎn)子安全鏈連接器和轉(zhuǎn)子PDP通訊連接器均與轉(zhuǎn)子導(dǎo)電刷電連接。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種風力發(fā)電機組，包括塔筒、機艙、發(fā)電機和葉輪，機艙內(nèi)設(shè)置有機艙柜，葉輪內(nèi)設(shè)置有變槳柜，風力發(fā)電機組還包括連接在機艙柜與變槳柜之間的光電滑環(huán)，光電滑環(huán)為上述的光電滑環(huán)。
[0011]進一步地，機艙柜內(nèi)設(shè)置有將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的機艙光電轉(zhuǎn)換模塊、設(shè)置在機艙柜的殼體上的機艙動力連接器和機艙光纖連接器，機艙光電轉(zhuǎn)換模塊與機艙光纖連接器通過光纖連接，機艙動力連接器通過動力電纜與光電滑環(huán)的導(dǎo)電定子部連接，機艙光纖連接器通過光纖與光電滑環(huán)的光滑環(huán)定子部連接。
[0012]進一步地，變槳柜內(nèi)設(shè)置有將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的變槳光電轉(zhuǎn)換模塊、設(shè)置在變槳柜的殼體上的變槳動力連接器和變槳光纖連接器，變槳光電轉(zhuǎn)換模塊與變槳光纖連接器通過光纖連接，變槳動力連接器通過動力電纜與光電滑環(huán)的導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部連接，變槳光纖連接器通過光纖與光電滑環(huán)的光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部連接。
[0013]本發(fā)明的實施例的光電滑環(huán)通過嵌入傳統(tǒng)接觸式滑環(huán)中空軸內(nèi)的光滑環(huán)的獨立的光通道傳輸光信號，避免了電磁干擾，從而保證了通訊信號的完整性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的實施例的風力發(fā)電機組的光電傳輸系統(tǒng)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的實施例的光電滑環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的實施例的光電滑環(huán)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為圖2的左視圖；
[0018]圖5為圖2的右視圖；
[0019]圖6為本發(fā)明的實施例的光電滑環(huán)的光滑環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]1、導(dǎo)電滑環(huán)；11、導(dǎo)電定子部；111、第一光纖連接器;112、定子動力連接器;113、定子安全鏈連接器；114、定子rop通訊連接器；119、定子后端蓋；12、導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部；121、第二光纖連接器；122、轉(zhuǎn)子動力連接器；123、轉(zhuǎn)子安全鏈連接器；124、轉(zhuǎn)子TOP通訊連接器；13、中空軸；14、安裝法蘭;2、光滑環(huán)；21、光滑環(huán)定子部;22、光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部；221、止動臂；23、第一傳輸光纖;24、第二傳輸光纖;3、機艙柜;31、機艙光電轉(zhuǎn)換模塊;32、機艙動力連接器;33、機艙光纖連接器;4、變槳柜;41、變槳光電轉(zhuǎn)換模塊;42、變槳動力連接器;43、變槳光纖連接器;5、光纖;6、動力電纜。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的光電滑環(huán)及風力發(fā)電機組進行詳細描述。
[0023]光電滑環(huán)用于在相對轉(zhuǎn)動的部件之間傳遞能量。此能量可以是電能，也可以是光能。通過控制能量的大小和變化規(guī)律可以實現(xiàn)信息的傳遞。具體地，在本實施例中，光電滑環(huán)應(yīng)用于風力發(fā)電機組中，用于傳遞電能(動力源)、安全鏈信號(為24VDC/1A信號)和通訊信號(為24VDC/1A信號，主要包含控制信息、檢測數(shù)據(jù)和反饋數(shù)據(jù))。
[0024]當然，在其他實施例中，光電滑環(huán)可以應(yīng)用在其他環(huán)境中，根據(jù)需要傳遞能量。
[0025]如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，光電滑環(huán)包括導(dǎo)電滑環(huán)1和光滑環(huán)2。其中，導(dǎo)電滑環(huán)1主要用于傳遞風力發(fā)電機組所需的電能;光滑環(huán)2主要用于傳遞風力發(fā)電機組所需的通訊信號，安全鏈信號的傳遞可以根據(jù)需要和成本要求選擇使用導(dǎo)電滑環(huán)1或光滑環(huán)2完成傳遞。
[0026]導(dǎo)電滑環(huán)1包括導(dǎo)電定子部11、部分穿設(shè)在導(dǎo)電定子部11內(nèi)的導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部12，該導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部12內(nèi)設(shè)置有中空軸13(中空軸13為導(dǎo)電滑環(huán)1的中空軸)，導(dǎo)電定子部11與導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部12接觸并導(dǎo)電。
[0027]結(jié)合參閱圖6，光滑環(huán)2設(shè)置在中空軸13內(nèi)，且光滑環(huán)2包括光滑環(huán)定子部21、光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部22、第一傳輸光纖23、第二傳輸光纖24和連接軸承，光滑環(huán)定子部21與光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部22通過連接軸承連接，第一傳輸光纖23設(shè)置在光滑環(huán)定子部21上，第二傳輸光纖24設(shè)置在光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部22上，光滑環(huán)轉(zhuǎn)子部22與導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部12連接并隨導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部12轉(zhuǎn)動，第一傳輸光纖23連接在導(dǎo)電定子部11上，第二傳輸光纖24連接在導(dǎo)電轉(zhuǎn)子部12上。
[0028]光滑環(huán)2的體積小，使其可以嵌入到傳統(tǒng)的接觸式導(dǎo)電滑環(huán)1內(nèi)部的中空軸內(nèi)，形成獨立的光信號通道，由此解決了采用傳統(tǒng)接觸式導(dǎo)電滑環(huán)1傳輸通訊信號容易失真、丟失的問題。
[0029]該光滑環(huán)2采用一種無接觸式信號傳輸方式，特別適合在振動環(huán)境下使用，而且光滑環(huán)2具有對電的完全絕緣性，可以從根本上避免電磁干擾(electromagneticinterference，EMI)、電磁脈沖(electromagnetic pulse，EMP)和靜電釋放(Electro-Static discharge，ESD)的產(chǎn)生。由此，可以降低采用傳統(tǒng)接觸式導(dǎo)電滑環(huán)通訊引起的風力發(fā)電機組通訊故障率，保證風力發(fā)電機組的可利用率。
[0030]導(dǎo)電滑環(huán)1的工作原理是:
[0031]導(dǎo)電定子部11包括定子殼、設(shè)置在定子殼內(nèi)的定子導(dǎo)電刷以及集電器等輔助部件