一种风力发电实时角度获取系统

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体为一种风力发电实时角度获取系统。

背景技术

风力发电场为了提高发电效率，场控优化策略会计算出风力发电机轴向当前最合适的角度，偏航控制系统需要获取风力发电机的实时角度，以便于优化计算。

目前，有些风力发电机角度获取方式是通过电子罗盘磁场感应的方式获取风力发电机的实时角度，但风力发电机本身所处强电环境对磁场有较大干扰，长时间使用电子罗盘会造成角度获取误差，因此，风电场场控优化计算需要一种更加可靠的角度获取方式。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种风力发电实时角度获取系统，有效的解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风力发电实时角度获取系统，包括偏航控制模块、转换模块、编码模块和风力发电机，所述偏航控制模块与转换模块电性连接，所述转换模块与编码模块电性连接，所述偏航控制模块包括偏航控制箱，所述偏航控制箱用于为编码模块直流电源。

优选的，所述编码模块包括编码器和编码器安装支架，所述编码器采用绝对值式编码器，采用直流12V供电，绝对值式编码器通过RS-485串行总线，使用Modbus-RTU通讯协议进行设置和数据传输。

优选的，所述转化模块包括编码器数据转换器和码器转换器安装盒，所述编码器数据转换器通过RS-485串行总线，使用Modbus-RTU通讯协议实时、准确、稳定地传输数据到偏航控制器上，使用时低功耗、体积小，便于安装。

优选的，所述编码器转换器安装盒的材质采用1mm厚不锈钢，盒内配六角铜柱，便于安装编码器转换器，所述编码器转换器安装盒方便配合不锈钢支架安装于风力发电机内大齿轮附近，所述安装盒上配有大小、数量合适的防水格兰头，便于电源和通讯线的走线。

优选的，所述编码器安装支架的材质采用1mm厚不锈钢，设置于编码器安装位与编码器转换器安装盒的安装位置，且编码器可前后移动，以便于配合风力发电机组内部的大齿轮。

优选的，所述风力发电机内设置有适用于风力发电机内大齿轮的小齿轮，小齿轮中心便于套在编码器轴上进行螺丝紧固固定，材质使用铸铝，经济可靠。

优选的，所述一种风力发电实时角度获取系统的安装方法，所述安装方法包括以下步骤：

S1、打孔安装：在风力发电机组内部合适的位置打孔并安装支架；

S2、固定编码器：编码器安装在支架上，使用螺丝固定；

S3、连接编码器：编码器线缆穿过防水格兰头接入到安装盒内的编码器转换器上对应端子的端子上，转换器为编码器提供12V直流电源，编码器与转换器通过RS-485串行总线进行数据传输；

S4、安装编码器转换器：安装盒内部的编码器转换器电源端子使用1根2芯线缆，编码器转换器上的485端口使用1根3芯线缆，分别穿过1个格兰头接线到偏航控制箱侧面上的方位角5芯插座，插座对应485信号线的2芯线接到控制器的485端口上，另外2芯电源线接到24V直流电源端子上，从而为转换器供电；

S5、固定编码器盒：编码器盒安装到支架上，使用螺丝固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

风力发电实时角度获取系统使用时，绝对值编码器通过齿轮转动带动编码器轴的转动，通过光敏原件发送的脉冲信号计算得到各转角位置，因此，绝对值编码器不受磁场影响，长期使用更加可靠，可实时、准确、稳定地获取风力发电机的实时角度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，由图1给出，本发明包括一种风力发电实时角度获取系统，包括偏航控制模块、转换模块、编码模块和风力发电机，偏航控制模块与转换模块电性连接，转换模块与编码模块电性连接，偏航控制模块包括偏航控制箱，偏航控制箱用于为编码模块直流电源，编码模块包括编码器和编码器安装支架，编码器采用绝对值式编码器，采用直流12V供电，绝对值式编码器通过RS-485串行总线，使用Modbus-RTU通讯协议进行设置和数据传输，转化模块包括编码器数据转换器和码器转换器安装盒，编码器数据转换器通过RS-485串行总线，使用Modbus-RTU通讯协议实时、准确、稳定地传输数据到偏航控制器上，使用时低功耗、体积小，便于安装，编码器转换器安装盒的材质采用1mm厚不锈钢，盒内配六角铜柱，便于安装编码器转换器，编码器转换器安装盒方便配合不锈钢支架安装于风力发电机内大齿轮附近，安装盒上配有大小、数量合适的防水格兰头，便于电源和通讯线的走线，编码器安装支架的材质采用1mm厚不锈钢，设置于编码器安装位与编码器转换器安装盒的安装位置，且编码器可前后移动，以便于配合风力发电机组内部的大齿轮，风力发电机内设置有适用于风力发电机内大齿轮的小齿轮，小齿轮中心便于套在编码器轴上进行螺丝紧固固定，材质使用铸铝，经济可靠。

绝对值编码器，使用码盘将一圈360°按照一定的分辨率对各个转角位置进行编码，光源的光通过光学系统，穿过码盘的透光区被窄缝后面的光敏元件接收，输出为“1”；若被不透明区遮挡，光敏元件输出为“0”，各个码道的输出编码组合就表示码盘的转角位置。

绝对值编码器通过齿轮转动带动编码器轴的转动，通过光敏原件发送的脉冲信号计算得到各转角位置，因此，绝对值编码器不受磁场影响，长期使用更加可靠。

实施例二，由图1给出，一种风力发电实时角度获取系统的安装方法，安装方法包括以下步骤：

S1、打孔安装：在风力发电机组内部合适的位置打孔并安装支架；

S2、固定编码器：编码器安装在支架上，使用螺丝固定；

S3、连接编码器：编码器线缆穿过防水格兰头接入到安装盒内的编码器转换器上对应端子的端子上，转换器为编码器提供12V直流电源，编码器与转换器通过RS-485串行总线进行数据传输；

S4、安装编码器转换器：安装盒内部的编码器转换器电源端子使用1根2芯线缆，编码器转换器上的485端口使用1根3芯线缆，分别穿过1个格兰头接线到偏航控制箱侧面上的方位角5芯插座，插座对应485信号线的2芯线接到控制器的485端口上，另外2芯电源线接到24V直流电源端子上，从而为转换器供电；

S5、固定编码器盒：编码器盒安装到支架上，使用螺丝固定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。