本發(fā)明涉及風力發(fā)電機領(lǐng)域，具體地涉及一種轉(zhuǎn)角檢測方法及系統(tǒng)、風力發(fā)電機。

背景技術(shù)：

目前，風力發(fā)電機使用變槳軸承的變槳系統(tǒng)的葉片變槳葉片角度的測量，使用的是絕對值編碼器，且使用編碼器的話必須使用ssi信號測量模塊，因此成本很高。由于變槳軸承內(nèi)齒上的編碼器的傳動比參數(shù)中沒有減速機減速比，所以計算得出的角度值與主編碼器計算的角度值相比，精度不高。

而對于使用齒形帶傳動的變槳系統(tǒng)，由于其傳動方式是利用帶齒和輪齒嚙合以傳遞運動和動力，而不是齒輪的嚙合，所以一般難以對葉片的實際轉(zhuǎn)角進行檢測，長期以來，一直只能檢測主編碼器的角度；

然而，由于主編碼器安裝于電機尾部，即位于驅(qū)動裝置上，當傳動機構(gòu)出現(xiàn)問題時，例如減速機發(fā)生機械故障，或齒形帶發(fā)生異常的情況下，主編碼器轉(zhuǎn)動正常，但風力發(fā)電機的實際的葉片角度卻沒有變化，即被驅(qū)動裝置實際沒有發(fā)生動作，這種情況只使用主編碼器，是無法檢測到的；

此外，在工業(yè)控制的傳輸系統(tǒng)中，也存在同樣的問題，即長度或角度的檢測系統(tǒng)一般都位于驅(qū)動裝置上；工業(yè)控制中，常需要測量角度、長度、位置等位移量，例如傳送帶運動的長度，以及設(shè)備轉(zhuǎn)過的角度。常用方法是激光測距或光柵測量法，但激光測距設(shè)備價格較昂貴，且只能用于測量直線距離，不能用于測量曲線位移或角度。光柵測量需鋪設(shè)較大范圍的光柵，成本也極高，不適合長距離的測量，而且對光柵表面清潔度的要求極高，任何光柵表面的污染，都會導致位移測量錯誤。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的實施例提供了一種轉(zhuǎn)角檢測方法及系統(tǒng)、風力發(fā)電機，解決對具有帶傳動或者鏈傳動的設(shè)備中轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)角進行精準檢測的問題。

根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，包括：

固定部件；

轉(zhuǎn)動部件，樞轉(zhuǎn)安裝于所述固定部件；

傳動輪，通過傳動帶或傳動鏈驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動部件進行轉(zhuǎn)動；

張緊輪，設(shè)置在所述傳動輪與所述轉(zhuǎn)動部件之間的所述傳動帶或傳動鏈上，用于對所述傳動帶或傳動鏈進行張緊；

沿著所述張緊輪的圓周均勻設(shè)置若干個間隔布置的第一觸發(fā)器，或者，沿著所述傳動帶或傳動鏈均勻設(shè)置若干個間隔布置的第二觸發(fā)器；

第一感應(yīng)器，用于感應(yīng)所述第一觸發(fā)器或所述第二觸發(fā)器，形成離散的脈沖信號；

控制器，用于接收所述第一感應(yīng)器的脈沖信號。

可選擇地，所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

第二感應(yīng)器，用于感應(yīng)所述第一觸發(fā)器或所述第二觸發(fā)器，形成離散的脈沖信號；

所述第二感應(yīng)器與所述第一感應(yīng)器位于所述張緊輪的不同位置，并且所述第二感應(yīng)器與所述第一感應(yīng)器在所述張緊輪上的夾角，不為相鄰兩個第一觸發(fā)器在所述張緊輪上的夾角一半的整數(shù)倍，或者，所述第二感應(yīng)器、所述第一感應(yīng)器對應(yīng)于所述傳動帶或傳動鏈的不同位置，并且所述第一感應(yīng)器與所述第二感應(yīng)器沿著所述傳動帶或傳動鏈上的距離，不為相鄰兩個第二觸發(fā)器之間間隔的距離一半的整數(shù)倍；

相應(yīng)地，所述控制器還用于接收所述第二感應(yīng)器的脈沖信號。

可選擇地，所述張緊輪具有兩個，并且兩個張緊輪直徑相等，分別設(shè)置在所述傳動輪兩側(cè)的所述傳動帶或傳動鏈上；

在其中一個所述張緊輪上設(shè)置所述第一觸發(fā)器，相應(yīng)地，所述第一感應(yīng)器，用于感應(yīng)一個所述張緊輪上的第一觸發(fā)器；

在其中另一個所述張緊輪的圓周均勻設(shè)置若干個間隔布置的第三觸發(fā)器，所述第三觸發(fā)器與所述第一觸發(fā)器的數(shù)量相等；

所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

第三感應(yīng)器，用于感應(yīng)所述第三觸發(fā)器；

相應(yīng)地，所述第三感應(yīng)器相對于所述第三觸發(fā)器的相位，所述第一感應(yīng)器相對于所述第一觸發(fā)器的相位，兩個相位不相等，并且兩個相位之間的相位差，不等于相鄰兩個第一觸發(fā)器之間夾角一半的整數(shù)倍；

相應(yīng)地，所述控制器還用于接收所述第三感應(yīng)器的脈沖信號。

可選擇地，所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

張緊輪固定裝置，安裝在所述固定部件上，用于支撐所述張緊輪。

可選擇地，所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

減速機，所述減速機的輸出軸驅(qū)動所述傳動輪。

可選擇地，所述傳動帶為齒形帶或v形帶。

可選擇地，所述傳動帶或傳動鏈為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，所述傳動帶或傳動鏈連接于所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動部位；或者，所述傳動帶或傳動鏈為開環(huán)結(jié)構(gòu)，所述傳動帶或傳動鏈的兩端固定于所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動部位。

可選擇地，觸發(fā)器通過機械或電磁的方式觸發(fā)感應(yīng)器，感應(yīng)器受觸發(fā)形成脈沖信號。例如：觸發(fā)器可以是凹槽或凸塊，觸發(fā)器也可以是永磁鐵，感應(yīng)器可以是高速接近開關(guān)、舌簧管或其他開關(guān)器件。

根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種轉(zhuǎn)角檢測方法，包括：

獲取所述傳動帶或傳動鏈連接在所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動部位的直徑d；

獲取所述張緊輪上相鄰兩個第一觸發(fā)器在所述張緊輪圓周上的圓周距離l1，或者，獲取所述傳動帶或傳動鏈上相鄰兩個第二觸發(fā)器的直線距離l2；

獲取所述第一感應(yīng)器感應(yīng)到的第一觸發(fā)器或第二觸發(fā)器的脈沖信號，并根據(jù)所述第一感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號計算所述傳送帶或傳動鏈傳動的總距離lk；

根據(jù)總距離lk和直徑d計算得到所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)角。

可選擇地，獲取所述張緊輪上相鄰兩個第一觸發(fā)器在所述張緊輪圓周上的圓周距離l1，包括：

獲取所述張緊輪的直徑d、第一觸發(fā)器的數(shù)量n；

根據(jù)所述張緊輪的直徑d和第一觸發(fā)器的數(shù)量n計算相鄰兩個第一觸發(fā)器在所述張緊輪圓周上的圓周距離l1。

可選擇地，根據(jù)所述第一感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號計算所述傳送帶或傳動鏈傳動的總距離lk，包括：

記錄所述第一感應(yīng)器感應(yīng)到的第一觸發(fā)器或第二觸發(fā)器的脈沖信號次數(shù)k；

計算總距離lk＝k*l1，或者lk＝k*l2。

可選擇地，所述轉(zhuǎn)角檢測方法，還包括：

獲取所述第二感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號，并將所述第二感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號與所述第一感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號根據(jù)時序的差值進行比較，確定所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)向；

或者，獲取所述第三感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號，并將所述第三感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號與所述第一感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號根據(jù)時序的差值進行比較，確定所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)向。

可選擇地，所述轉(zhuǎn)角檢測方法，還包括：

獲取所述轉(zhuǎn)動部件的初始角度，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)向和所述轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)角確定所述轉(zhuǎn)動部件的實時方位角度。

根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種風力發(fā)電機，包括以上所述的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，所述固定部件為風力發(fā)電機的輪轂，所述轉(zhuǎn)動部件為風力發(fā)電機的葉片。

本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測方法及系統(tǒng)，通過設(shè)置的觸發(fā)器、感應(yīng)器和控制器，結(jié)合轉(zhuǎn)動部件的參數(shù)，能夠?qū)D(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)過的角度進行測量；

本發(fā)明實施例提供的風力發(fā)電機，使用所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動部件(例如葉片)的轉(zhuǎn)角的檢測。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發(fā)明，其中：

通過閱讀以下參照附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯，其中，相同或相似的附圖標記表示相同或相似的特征。

圖1是表示本發(fā)明一個實施例所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是表示本發(fā)明一個實施例所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)中的傳動輪、張緊輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是表示本發(fā)明一個實施例所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)中的傳動輪、張緊輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是表示本發(fā)明另一個實施例所述轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是表示本發(fā)明一個實施例所述轉(zhuǎn)角檢測方法的流程圖；

圖6是表示本發(fā)明一個實施例所述轉(zhuǎn)角檢測方法的一種脈沖信號時序示意圖；

圖7是表示本發(fā)明一個實施例所述轉(zhuǎn)角檢測方法的另一種脈沖信號時序示意圖。

其中：

10、固定部件；

20、轉(zhuǎn)動部件；

30、傳動輪；31、傳動帶；

40、張緊輪；41、第一觸發(fā)器；42、第二觸發(fā)器；43、第三觸發(fā)器；

50、張緊輪固定裝置；51、第一感應(yīng)器；52、第二感應(yīng)器；53、第三感應(yīng)器；

60、控制器；

70、減速機；

80、傳動帶固定塊。

具體實施方式

下面將詳細描述本發(fā)明的各個方面的特征和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的全面理解。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是，本發(fā)明可以在不需要這些具體細節(jié)中的一些細節(jié)的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對本發(fā)明的更好的理解。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便避免對本發(fā)明造成不必要的模糊。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細描述。此外，下文中所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施例中。并且，下述描述中出現(xiàn)的方位詞均為圖中示出的方向，并不是對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)進行限定。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

第一方面，如圖1-2所示，本發(fā)明實施例提供一種轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，包括：固定部件10；轉(zhuǎn)動部件20，樞轉(zhuǎn)安裝于固定部件10；傳動輪30，通過傳動帶31驅(qū)動轉(zhuǎn)動部件20進行轉(zhuǎn)動；張緊輪40，設(shè)置在傳動輪30與轉(zhuǎn)動部件20之間的傳動帶31上，用于對傳動帶31進行張緊；沿著張緊輪40的圓周均勻設(shè)置若干個間隔布置的第一觸發(fā)器41；第一感應(yīng)器51，用于感應(yīng)第一觸發(fā)器41，形成離散的脈沖信號；控制器60，用于接收第一感應(yīng)器51的脈沖信號。

本實施例中，當傳動輪30通過傳動帶31驅(qū)動轉(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)動時，通過第一感應(yīng)器51感應(yīng)第一觸發(fā)器41并進行計數(shù)，進而計算出張緊輪40轉(zhuǎn)動的角度，根據(jù)張緊輪40轉(zhuǎn)動的角度可以計算得到傳動帶31移動的距離，由于轉(zhuǎn)動部件20的直徑是可以通過測量得到的，所以根據(jù)傳動帶31移動的距離和轉(zhuǎn)動部件20直徑之間的對應(yīng)關(guān)系，可以計算得到轉(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)動的角度。

本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，通過設(shè)置的觸發(fā)器、感應(yīng)器和控制器，結(jié)合轉(zhuǎn)動部件的參數(shù)，能夠?qū)D(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)過的角度進行測量。

可選擇地，如圖3所示，本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

第二感應(yīng)器52，用于感應(yīng)第一觸發(fā)器41，形成離散的脈沖信號；

第二感應(yīng)器52與第一感應(yīng)器51位于張緊輪40的不同位置，并且第二感應(yīng)器52與第一感應(yīng)器51在張緊輪40上的夾角，不為相鄰兩個第一觸發(fā)器41在張緊輪40上的夾角一半的整數(shù)倍；張緊輪40在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的時候，使第一感應(yīng)器51和第二感應(yīng)器52感應(yīng)得到的脈沖信號的時序不同；

相應(yīng)地，控制器60還用于接收第二感應(yīng)器52的脈沖信號。

通過第二感應(yīng)器52感應(yīng)得到脈沖信號，并且該脈沖信號可以用來與第一感應(yīng)器51感應(yīng)得到的脈沖信號的時序進行比較，而根據(jù)時序比較的結(jié)果可以判斷轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向。

可選擇地，如圖2所示，張緊輪40具有兩個，并且兩個張緊輪40直徑相等，分別設(shè)置在傳動輪30兩側(cè)的傳動帶31上；

在其中一個張緊輪40上設(shè)置第一觸發(fā)器41，相應(yīng)地，第一感應(yīng)器51，用于感應(yīng)一個張緊輪40上的第一觸發(fā)器41；

在其中另一個張緊輪40的圓周均勻設(shè)置若干個間隔布置的第三觸發(fā)器43，第三觸發(fā)器與第一觸發(fā)器41的數(shù)量相等；

本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

第三感應(yīng)器53，用于感應(yīng)第三觸發(fā)器43；

相應(yīng)地，第三感應(yīng)器53相對于第三觸發(fā)器43的相位，第一感應(yīng)器51相對于第一觸發(fā)器41的相位，兩個相位不相等，并且兩個相位之間的相位差，不等于相鄰兩個第一觸發(fā)器41之間夾角一半的整數(shù)倍；

相應(yīng)地，控制器60還用于接收第三感應(yīng)器53的脈沖信號。

由于兩個張緊輪40與傳動帶31壓緊接觸，且直徑相等，所以兩個張緊輪40每轉(zhuǎn)動一周，傳動帶31移動的距離相同，進而可以通過張緊輪40轉(zhuǎn)過的圈數(shù)(或者角度)計算出移動帶31移動的距離；此外，傳動帶在與葉片安裝裝置接觸的位置，均纏繞于轉(zhuǎn)動部件20的圓周上，所以傳動帶31移動的距離，對應(yīng)傳動帶31在轉(zhuǎn)動部件20上轉(zhuǎn)過的弧長，根據(jù)圓周關(guān)系，就能計算出轉(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)過的角度。

可選擇地，如圖4所示，本發(fā)明實施例提供一種轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，包括：固定部件10；轉(zhuǎn)動部件20，樞轉(zhuǎn)安裝于固定部件10；傳動輪30，通過傳動帶31驅(qū)動轉(zhuǎn)動部件20進行轉(zhuǎn)動；張緊輪40，設(shè)置在傳動輪30與轉(zhuǎn)動部件20之間的傳動帶31上，用于對傳動帶31進行張緊；沿著傳動帶31均勻設(shè)置若干個間隔布置的第二觸發(fā)器42；第一感應(yīng)器51，用于感應(yīng)第二觸發(fā)器42，形成離散的脈沖信號；控制器60，用于接收第一感應(yīng)器51的脈沖信號。

本實施例中，當傳動輪30通過傳動帶31驅(qū)動轉(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)動時，通過第一感應(yīng)器51感應(yīng)第二觸發(fā)器42并進行計數(shù)，進而計算出張緊輪40轉(zhuǎn)動的角度，根據(jù)張緊輪40轉(zhuǎn)動的角度可以計算得到傳動帶31移動的距離，由于轉(zhuǎn)動部件20的直徑是可以通過測量得到的，所以根據(jù)傳動帶31移動的距離和轉(zhuǎn)動部件20直徑之間的對應(yīng)關(guān)系，可以計算得到轉(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)動的角度。

本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，通過設(shè)置的觸發(fā)器、感應(yīng)器和控制器，結(jié)合轉(zhuǎn)動部件的參數(shù)，能夠?qū)D(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)過的角度進行測量。

可選擇地，本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

第二感應(yīng)器52，用于感應(yīng)第二觸發(fā)器42，形成離散的脈沖信號；

第二感應(yīng)器52、第一感應(yīng)器51對應(yīng)于傳動帶31的不同位置，并且第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52沿著傳動帶31上的距離，不為相鄰兩個第二觸發(fā)器42之間間隔的距離一半的整數(shù)倍；

相應(yīng)地，控制器60還用于接收第二感應(yīng)器52的脈沖信號。

可選擇地，如圖1-4所示，本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

張緊輪固定裝置50，安裝在固定部件10上，用于支撐張緊輪40；相應(yīng)地，所述第一觸發(fā)器51、第二觸發(fā)器52和第三觸發(fā)器53都可以固定在張緊輪固定裝置50上，也可以直接固定在固定部件10上。

可選擇地，轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，還包括：

減速機70，減速機的輸出軸驅(qū)動傳動輪30。

可選擇地，傳動帶31為齒形帶或v形帶，采用齒形帶可以減少摩擦誤差，檢測結(jié)果更準確，采用v形帶也能夠滿足檢測的要求。

傳動帶31為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，傳動帶31連接于轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)動部位；或者，傳動帶31為開環(huán)結(jié)構(gòu)，傳動帶31的兩端分別通過傳動帶固定塊80固定于轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)動部位。

本實施例中，觸發(fā)器通過機械或電磁的方式觸發(fā)感應(yīng)器，感應(yīng)器受觸發(fā)形成脈沖信號。例如：觸發(fā)器可以是凹槽或凸塊，觸發(fā)器也可以是永磁鐵，感應(yīng)器可以是高速接近開關(guān)、舌簧管或其他開關(guān)器件。

本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，既可以對轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)角進行檢測，同時還可以對轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向進行檢測，從而判斷轉(zhuǎn)動部件20是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)；當?shù)玫睫D(zhuǎn)動部件的初始角度時，可以根據(jù)本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)計算得到轉(zhuǎn)動部件的實時角度。

本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，可以作為冗余測量，也可以獨立對轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)角進行測量。

根據(jù)本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)對轉(zhuǎn)動部件20的角度進行檢測，并將得到的角度信息與轉(zhuǎn)動部件的角度信息進行比較，可以對傳動帶的張進度進行判斷，并借助相應(yīng)的報警裝置，根據(jù)判斷的結(jié)果進行報警。

可選擇地，本實施例中，傳動帶31可以用傳動鏈替換，相應(yīng)地，傳動輪30、張緊輪40也相應(yīng)地設(shè)計為傳動鏈輪結(jié)構(gòu)。

使用本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)對風力發(fā)電機進行系統(tǒng)改造時，程序簡單、成本低，便于安裝和使用；可以輔助風力發(fā)電機主編碼器對固定部件20的角度進行冗余測量。

第二方面，如圖5-7所示，本發(fā)明實施例還提供一種使用轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角檢測方法，包括：

獲取傳動帶31連接在轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)動部位的直徑d；

獲取張緊輪40上相鄰兩個第一觸發(fā)器41在張緊輪圓周上的圓周距離l1，或者，獲取傳動帶31上相鄰兩個第二觸發(fā)器42的直線距離l2；由l1或l2確定了整個轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)的檢測精度，可以根據(jù)實際使用的需要而選擇合適的l1或l2；

獲取第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的第一觸發(fā)器41或第二觸發(fā)器42的脈沖信號，并根據(jù)第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的脈沖信號計算傳送帶31傳動的總距離lk；

根據(jù)總距離lk和直徑d計算得到轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)角。

本實施例中，當傳動輪30通過傳動帶31驅(qū)動轉(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)動時，通過第一感應(yīng)器51感應(yīng)第一觸發(fā)器41(或第二觸發(fā)器42)并進行計數(shù)，進而計算出張緊輪40轉(zhuǎn)動的角度，根據(jù)張緊輪40轉(zhuǎn)動的角度可以計算得到傳動帶31移動的距離，由于轉(zhuǎn)動部件20的直徑是可以通過測量得到的，所以根據(jù)傳動帶31移動的距離和轉(zhuǎn)動部件20直徑之間的對應(yīng)關(guān)系，可以計算得到轉(zhuǎn)動部件20轉(zhuǎn)動的角度。

本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測方法，通過設(shè)置的觸發(fā)器、感應(yīng)器和控制器，結(jié)合轉(zhuǎn)動部件的參數(shù)，能夠?qū)D(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)過的角度進行測量。

可選擇地，本實施例中，獲取張緊輪上相鄰兩個第一觸發(fā)器在張緊輪圓周上的圓周距離l1，包括：

獲取張緊輪40的直徑d、第一觸發(fā)器41的數(shù)量n；

根據(jù)張緊輪40的直徑d和第一觸發(fā)器41的數(shù)量n計算相鄰兩個第一觸發(fā)器41在張緊輪圓周上的圓周距離l1，即：l1＝π*d/n；其中，第一觸發(fā)器41的數(shù)量n根據(jù)使用需要進行選擇，通常地可以選擇2-6個不等。

可選擇地，本實施例中，根據(jù)第一感應(yīng)器感應(yīng)到的脈沖信號計算傳送帶傳動的總距離lk，包括：

記錄第一感應(yīng)器感應(yīng)到的第一觸發(fā)器或第二觸發(fā)器的脈沖信號次數(shù)k；

計算總距離lk：lk＝k*l1，或者，lk＝k*l2。

總距離lk就是轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動的弧長，轉(zhuǎn)動部件的半徑是d/2，根據(jù)角度與弧長、半徑之間的關(guān)系，角度＝弧長/半徑，然后就可以根lk/(d/2)＝2lk/d計算得到轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動的角度：

當lk＝k*l1時，2lk/d＝2(k*l1)/d＝2k*l1/d＝2k(π*d/n)/d＝2k*π*d/(n*d)；

當lk＝k*l2時，2lk/d＝2(k*l2)/d＝2k*l2/d。

本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測方法，還包括：

如圖6所示，獲取第二感應(yīng)器52感應(yīng)到的脈沖信號，并將第二感應(yīng)器52感應(yīng)到的脈沖信號與第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的脈沖信號根據(jù)時序的差值進行比較，確定轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向；

或者，如圖7所示，獲取第三感應(yīng)器53感應(yīng)到的脈沖信號，并將第三感應(yīng)器53感應(yīng)到的脈沖信號與第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的脈沖信號根據(jù)時序的差值進行比較，確定轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向。

以圖2所示為例，采用4個第一觸發(fā)器41和4個第三觸發(fā)器43，第三感應(yīng)器53、第一感應(yīng)器51的安裝方位不同，并且也不是45的整數(shù)倍度差值的方向，例如圖2中所示，第三感應(yīng)器53的安裝方向向上(不僅限于此方向)，而第一感應(yīng)器51的安裝方向向右上(不僅限于此方向)，第三感應(yīng)器53、第一感應(yīng)器51的安裝方向成約90/3＝30度夾角(不限于此角度)，目的是區(qū)分第三感應(yīng)器53、第一感應(yīng)器51的脈沖信號時序，進而確定轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向。

如圖7所示計算的過程中，將第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的時序t1與第三感應(yīng)器53感應(yīng)到的時序t3進行對比。當?shù)谝桓袘?yīng)器51第一次感應(yīng)到脈沖信號時記錄為t11，并開始記錄，第二次感應(yīng)到脈沖信號時記錄為t12，以此類推具體為t11、t12、t13、t14、t15……；當?shù)谝桓袘?yīng)器51第一次感應(yīng)到脈沖信號時，開始記錄第三感應(yīng)器53感應(yīng)到的時序t3，并參考第一感應(yīng)器51的記錄方式進行記錄，具體為t31、t32、t33、t34、t35……

當?shù)谝桓袘?yīng)器51、第三感應(yīng)器53感應(yīng)的是第一觸發(fā)器41的脈沖信號時，由于第一觸發(fā)器41的脈沖周期(可以定義為t)確定，此時只需要比較第一感應(yīng)器51的時序t1與第三感應(yīng)器53的時序t3的差值的大小進行比較，即可確定張緊輪40的轉(zhuǎn)向，并進一步確定傳動帶的走向，從而確定轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向。

由于第三感應(yīng)器53相對于第三觸發(fā)器43的相位，第一感應(yīng)器51相對于第一觸發(fā)器41的相位，兩個相位不相等，并且兩個相位之間的相位差，不等于相鄰兩個第一觸發(fā)器41之間夾角一半的整數(shù)倍(本實施例中，第三感應(yīng)器53與第一感應(yīng)器51的相位角相差30度，即不為相鄰兩個第一觸發(fā)器41之間夾角90度的一半的整數(shù)倍)；在第一感應(yīng)器51感應(yīng)脈沖信號的時序時，由于傳動輪的轉(zhuǎn)速為勻速，所以第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的脈沖信號為間隔時間相等的脈沖信號，即可以認定為第一觸發(fā)器41的脈沖周期(可以定義為t)；第三感應(yīng)器53相對于第三觸發(fā)器43的相位、第一感應(yīng)器51相對于第一觸發(fā)器41的相位，二者之間的相位關(guān)系，也滿足第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52之間的時序的差值的比例關(guān)系。

本實施例中當傳動帶向右傳動時，第一感應(yīng)器51與第三感應(yīng)器53的時序的差值t31-t11與脈沖周期t的比例關(guān)系，為t31-t11＝t/3，在檢測過程中，當兩個感應(yīng)器的時序的差值滿足上述關(guān)系式時，即可確定傳動帶右移，即可確定轉(zhuǎn)動部件順時針轉(zhuǎn)動，從而確定轉(zhuǎn)向為反向。反之，當傳動帶向左傳動時，第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器53的時序的差值t31-t11與脈沖周期t的比例關(guān)系，為t31-t11＝2t/3，在檢測過程中，當兩個感應(yīng)器的時序的差值滿足上述關(guān)系式時，即可確定傳動帶左移，即可確定轉(zhuǎn)動部件逆時針轉(zhuǎn)動，從而確定轉(zhuǎn)向為正向。

如圖6所示，計算的過程中，將第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的時序t1與第二感應(yīng)器52感應(yīng)到的時序t2進行對比。當?shù)谝桓袘?yīng)器51第一次感應(yīng)到脈沖信號時記錄為t11，并開始記錄，第二次感應(yīng)到脈沖信號時記錄為t12，以此類推具體為t11、t12、t13、t14、t15……；當?shù)谝桓袘?yīng)器51第一次感應(yīng)到脈沖信號時，開始記錄第二感應(yīng)器52感應(yīng)到的時序t2，并參考第一感應(yīng)器51的記錄方式進行記錄，具體為t21、t22、t23、t24、t25……

當?shù)谝桓袘?yīng)器51、第二感應(yīng)器52感應(yīng)的是第一觸發(fā)器41的脈沖信號時，由于第一觸發(fā)器41的脈沖周期(可以定義為t)確定，此時只需要比較第一感應(yīng)器51的時序t1與第二感應(yīng)器52的時序t2的差值的大小進行比較，即可確定張緊輪40的轉(zhuǎn)向，并進一步確定傳動帶的走向，從而確定轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向。

由于第二感應(yīng)器52與第一感應(yīng)器51位于張緊輪40的不同位置，并且第二感應(yīng)器52與第一感應(yīng)器51在張緊輪40上的夾角，不為相鄰兩個第一觸發(fā)器41在張緊輪40上的夾角一半的整數(shù)倍；在第一感應(yīng)器51感應(yīng)脈沖信號的時序時，由于傳動輪的轉(zhuǎn)速為勻速，所以第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的脈沖信號為間隔時間相等的脈沖信號，即可以認定為第一觸發(fā)器41的脈沖周期(可以定義為t)；第二感應(yīng)器52與第一感應(yīng)器51在張緊輪40上的夾角，與相鄰兩個第一觸發(fā)器41在張緊輪40上的夾角之間的比例關(guān)系，相當于第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52之間的時序的差值的比例關(guān)系。

本實施例中當傳動帶向右傳動時，第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52的時序的差值t21-t11與脈沖周期t的比例關(guān)系，為t21-t11＝t/3，在檢測過程中，當兩個感應(yīng)器的時序的差值滿足上述關(guān)系式時，即可確定傳動帶右移，即可確定轉(zhuǎn)動部件順時針轉(zhuǎn)動，從而確定轉(zhuǎn)向為反向。反之，當傳動帶向左傳動時，第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器53的時序的差值t21-t11與脈沖周期t的比例關(guān)系，為t21-t11＝2t/3，在檢測過程中，當兩個感應(yīng)器的時序的差值滿足上述關(guān)系式時，即可確定傳動帶左移，即可確定轉(zhuǎn)動部件逆時針轉(zhuǎn)動，從而確定轉(zhuǎn)向為正向。

相應(yīng)地，當?shù)谝桓袘?yīng)器51、第二感應(yīng)器52感應(yīng)的是第二觸發(fā)器42的脈沖信號時，由于第二觸發(fā)器42的脈沖周期(可以定義為t)確定，此時只需要比較第一感應(yīng)器51的時序t1與第二感應(yīng)器52的時序t2的差值的大小進行比較，即可確定張緊輪40的轉(zhuǎn)向，并進一步確定傳動帶的走向，從而確定轉(zhuǎn)動部件20的轉(zhuǎn)向。由于第二感應(yīng)器52與第一感應(yīng)器51位于傳動帶31的不同位置，并且第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52沿著傳動帶31上的距離，不為相鄰兩個第二觸發(fā)器42之間間隔的距離一半的整數(shù)倍；在第一感應(yīng)器51感應(yīng)脈沖信號的時序時，由于傳動輪的轉(zhuǎn)速為勻速，所以第一感應(yīng)器51感應(yīng)到的脈沖信號為間隔時間相等的脈沖信號，即可以認定為第二觸發(fā)器42的脈沖周期(可以定義為t)；第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52沿著傳動帶31上的距離，與相鄰兩個第二觸發(fā)器42在沿著傳動帶31上的距離，二者之間的比例關(guān)系，相當于第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52之間的時序的差值的比例關(guān)系。

本實施例中當傳動帶向右傳動時，第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器52的時序的差值t21-t11與脈沖周期t的比例關(guān)系，為t21-t11＝t/3，在檢測過程中，當兩個感應(yīng)器的時序的差值滿足上述關(guān)系式時，即可確定傳動帶右移，即可確定轉(zhuǎn)動部件順時針轉(zhuǎn)動，從而確定轉(zhuǎn)向為反向。反之，當傳動帶向左傳動時，第一感應(yīng)器51與第二感應(yīng)器53的時序的差值t21-t11與脈沖周期t的比例關(guān)系，為t21-t11＝2t/3，在檢測過程中，當兩個感應(yīng)器的時序的差值滿足上述關(guān)系式時，即可確定傳動帶左移，確定轉(zhuǎn)動部件逆時針轉(zhuǎn)動，從而確定轉(zhuǎn)向為正向。

可選擇地，本實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測方法，還包括：

獲取轉(zhuǎn)動部件的初始角度，根據(jù)轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)角確定轉(zhuǎn)動部件的實時方位角度。該初始角度可以是由系統(tǒng)給定，也可以是通過系統(tǒng)測定，或者由轉(zhuǎn)動部件在上一次轉(zhuǎn)動完成時計算得到的角度。

確定了轉(zhuǎn)向是正向還是反向之后，在初始角度的基礎(chǔ)上疊加(轉(zhuǎn)向為正向時)或減少(轉(zhuǎn)向為反向時)轉(zhuǎn)角，即可得到轉(zhuǎn)動部件的實時方位角度。轉(zhuǎn)向的正向、反向可以由程序設(shè)定或者指定，一般地，逆時針方向為正向，順時針方向為反向，但是也可以反之。

第三方面，本發(fā)明實施例還提供一種風力發(fā)電機，包括以上實施例提供的轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，固定部件10為風力發(fā)電機的輪轂，轉(zhuǎn)動部件20為風力發(fā)電機的葉片。

本發(fā)明實施例提供的風力發(fā)電機，使用轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動部件(例如葉片)的轉(zhuǎn)角的檢測。

本發(fā)明可以以其他的具體形式實現(xiàn)，而不脫離其精神和本質(zhì)特征。因此，當前的實施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而非上述描述定義，并且，落入權(quán)利要求的含義和等同物的范圍內(nèi)的全部改變從而都被包括在本發(fā)明的范圍之中。并且，在不同實施例中出現(xiàn)的不同技術(shù)特征可以進行組合，以取得有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員在研究附圖、說明書及權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，應(yīng)能理解并實現(xiàn)所揭示的實施例的其他變化的實施例。