專利名稱：帶數字輸出信號的變槳串激電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電領域，尤其涉及一種變槳風力發(fā)電用串激電機的附帶配置。
背景技術：
現(xiàn)有的變漿直流電機(串激電機)配置了電磁剎車、旋轉變壓器和絕對式編碼器，通過旋轉變壓器來實時輸出電機的轉速信號，通過絕對式編碼器來實時輸出槳葉的位置 (角度)信號，主控系統(tǒng)(該系統(tǒng)是獨立于串激電機外整個風力發(fā)電機的控制系統(tǒng))根據接 收到的電機實時速度和槳葉位置信號，對該串激電機閉環(huán)實施控制。但實際應用中，由于旋轉變壓器輸出的速度信號與電機轉速是一種非線性函數關 系。因此控制計算較為復雜、精度較差、失真度較大。為了提高整個風力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運 作，追求槳葉朝向來風的理想角度，主控系統(tǒng)必須加強對電機轉速的控制。而從現(xiàn)有的技術 層面來說，提高測速精度的唯一手段便是增加電機輸入電壓的脈沖頻度，但脈沖電壓頻度 的增加將會必然地造成電機壽命的縮短。
發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種帶數字輸出信號的變槳串 激電機，解決串激電機配置結構中旋轉變壓器非線性失真大，以及由模擬信號輸出造成的 主控系統(tǒng)難于控制、電機壽命縮短的問題。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，其所藉由的技術手段是帶數字輸出信號的變槳串激電機，裝載于風力發(fā)電機的輪轂內通過變速箱驅動槳 葉，其特征在于所述串激電機配置有用于控制槳葉止動的電磁剎車、用于采集電機轉速信 號、測定槳葉位置或角度信號的組合式編碼器；電磁剎車直接連接在電機轉軸上，編碼器轉 軸通過聯(lián)軸器與電機轉軸連接，電磁剎車、編碼器固定在電機機殼上。進一步地，所述編碼器內含采集轉速的增量式編碼器和測定槳葉位置或角度信號 的絕對式編碼器。本發(fā)明帶數字輸出信號的變槳串激電機實施后，通過一臺編碼器同時輸出電機轉 速和槳葉位置(角度)信號，且轉速信號是以數字形式輸出的，簡化了主控系統(tǒng)的算法，提 高了槳葉的控制精度，并且有效延長了電機的壽命。
圖1是本發(fā)明串激電機的結構剖視示意圖；圖2是本發(fā)明串激電機各電氣部件的電路信號示意圖。
具體實施例方式為比較直觀、完整地理解本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的原理，現(xiàn)就結合本發(fā)明的實施例 及其結構附圖和實驗圖表進行非限制性的特征說明如下
如圖1、圖2本發(fā)明串激電機的結構剖面圖和各電氣部件的電路信號示意圖所示 可見該串激電機包括進行槳葉調整主導作用的電機定子11、電機轉子12、與電機轉子12 一體化固接的轉軸13以及用于與主控系統(tǒng)對接實現(xiàn)電子控制的接線盒16，該些主要器件 收容于硬質的電機外殼14內，并且電機外殼一端連通接設一風機15，以滿足串激電機運作 時降溫的需要。此外，其附帶的配置結構還包括有用于控制槳葉止動的電磁剎車4、用于采 集電機轉速信號、測定槳葉位置或角度信號的組合式編碼器2。該電磁剎車4直接連接在電 機轉軸13上，編碼器2轉軸通過聯(lián)軸器5與電機轉軸13連接，電磁剎車4的本體及編碼器 2固定連接在電機外殼14上。
從電路信號上分析串激電機包括電機轉速、槳葉距離或角度在內的各項運行數 據信號由組合式編碼器采集獲得，并通過接線盒單向傳輸至PLC控制器單元進行數據運 算；根據存儲在PLC控制器內的編程運算處理后對串激電機輸出控制信號，同時也可在需 要的情況下直接驅動電磁剎車，從電機內部對串激電機進行機械性的止動控制。其中該組合式編碼器2包含采集轉速的增量式編碼器和測定槳葉位置或角度信 號的絕對式編碼器，通過一臺編碼器同時輸出電機轉速和槳葉位置(角度)信號，且轉速信 號是以數字形式輸出的，能夠有效簡化主控系統(tǒng)的算法，提高了槳葉控制的精度，并且有效 延長了電機的壽命。
權利要求
帶數字輸出信號的變槳串激電機，裝載于風力發(fā)電機的輪轂內通過變速箱驅動槳葉，其特征在于所述串激電機配置有用于控制槳葉止動的電磁剎車、用于采集電機轉速信號、測定槳葉位置或角度信號的組合式編碼器；電磁剎車直接連接在電機轉軸上，編碼器轉軸通過聯(lián)軸器與電機轉軸連接，電磁剎車、編碼器固定在電機機殼上。
2.根據權利要求1所述的帶數字輸出信號的變槳串激電機，其特征在于所述編碼器 內含采集轉速的增量式編碼器和測定槳葉位置或角度信號的絕對式編碼器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶數字輸出信號的變槳串激電機，裝載于風力發(fā)電機的輪轂內通過變速箱驅動槳葉，其特征在于所述串激電機配置有用于控制槳葉止動的電磁剎車、用于采集電機轉速信號、測定槳葉位置或角度信號的組合式編碼器；電磁剎車直接連接在電機轉軸上，編碼器轉軸通過聯(lián)軸器與電機轉軸連接，電磁剎車、編碼器固定在電機機殼上。通過一臺編碼器同時輸出電機轉速和槳葉位置(角度)信號，且轉速信號是以數字形式輸出的，簡化了主控系統(tǒng)的算法，提高了槳葉的控制精度，并且有效延長了電機的壽命。
文檔編號H02K7/10GK101841204SQ200910025959
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權日2009年3月16日
發(fā)明者傅建民, 王焦劍 申請人:蘇州能健電氣有限公司