位置信息采集装置及旋转变压器的精度检测系统的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种位置信息采集装置及旋转变压器的检测系统。

背景技术：

旋转变压器作为位置检测传感器，不易受振动、温度、腐蚀性气体、灰尘及油污等影响，可靠性较高，因此MW级风力发电机组中叶片的转角及速度大多采用旋转变压器来测量。

旋转变压器一般采用定、转子分离的安装方式，旋转变压器的定子通过支架固定在端盖上，旋转变压器的转子直接套设于变桨电机的转轴上。由于变桨电机的轴向窜动、变桨电机转轴轴承径向游隙、端盖止口加工误差等原因，旋转变压器的定子与转子之间的同轴度和气隙均匀度发生偏差，导致旋转变压器的测量精度下降，对变桨电机的控制造成明显影响。另外，旋转变压器转换模块在A/D转换过程中也存在误差，进一步降低了旋转变压器的测量精度，对变桨电机的控制造成明显影响。

目前，旋转变压器的精度大多采用手持式转速测试仪进行校验。一方面，手持式转速测速仪在测量时存在较大误差，另一方面，手持式转速测试仪只能根据测量的变桨电机的转速校验旋转变压器的速度精度，因无法测量变桨电机的位置而不能校验旋转变压器的位置精度，无法确保变桨电机在工作状态时是否准确到达预定位置。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种位置信息采集装置，其可以准确测量变桨电机的转角位置。

本实用新型的另一个目的是提供一种旋转变压器的精度检测系统，其采用如前所述的位置信息采集装置可以有效校验旋转变压器的转角测量误差。

一方面，本实用新型提供了一种位置信息采集装置，用于风力发电机组的变桨电机，位置信息采集装置包括：编码器，具有固定轴，固定轴与变桨电机的输出轴同轴固定；连接组件，设置于固定轴与输出轴之间；固定工装，其一端与编码器固定连接，另一端与变桨电机固定连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接组件包括：转接轴，包括一体成型的轴套和转轴，轴套与变桨电机的输出轴同轴连接且固定；联接轴，用于将转轴与所述固定轴同轴连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，转接轴的轴套内设置有键槽，变桨电机的输出轴上设置有安装键，轴套套设于变桨电机的输出轴外周侧，且通过键槽与安装键的配合而与输出轴同轴连接且固定。

根据本实用新型实施例的一个方面，固定轴上设置有第一扁榫，转轴上设置有第二扁榫，联接轴具有相对的第一端和第二端，第一端设置有与第一扁榫配合的第一凹槽，第二端设置有与第二扁榫配合的第二凹槽。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一凹槽包括由第一端沿轴向向内凹陷形成的第一圆弧面和与第一圆弧面封闭连接的第一平直面，第二凹槽包括由第二端沿轴向向内凹陷形成的第二圆弧面和与第二圆弧面封闭连接的第二平直面，第一平直面与第二平直面沿联接轴的周向相隔预定角度设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，联接轴的外周面对应于第一平直面和第二平直面分别设置有螺纹孔，紧固件穿过螺纹孔分别抵靠至第一扁榫和第二扁榫。

根据本实用新型实施例的一个方面，轴套的直径尺寸大于转轴的直径尺寸。

根据本实用新型实施例的一个方面，轴套与转轴连接的位置圆滑过渡或者设置有加强筋。

根据本实用新型实施例的一个方面，固定工装包括定位盘和固定杆，固定杆的一端与定位盘连接，另一端与变桨电机的法兰盘之间，法兰盘与输出轴同轴设置，编码器通过定位盘与固定工装固定连接。

另一方面，本实用新型还提供了一种旋转变压器的精度检测系统，用于风力发电机组的变桨电机，测量精度检测系统包括：旋转变压器，套设于变桨电机的输出轴外周侧，用于测量变桨电机的转动角度信息；如前所述的位置信息采集装置，位置信息采集装置用于校验旋转变压器的转角测量误差。

本实用新型提供的位置信息采集装置，通过设置与变桨电机的输出轴同轴固定的编码器和连接于变桨电机与编码器之间的固定工装，可以保证编码器与变桨电机的输出轴的同轴度，且结构简单、抗振动效果较好，提高了编码器的测试精度。另外，本实用新型提供的旋转变压器的精度检测系统，采用如前所述的位置信息采集装置，可以有效校验旋转变压器的转角测量误差，确保变桨电机的位置准确性。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型提供的一种位置信息采集装置的结构示意图；

图2是图1所示的位置信息采集装置中的连接组件的结构示意图；

图3是图2中的区域A的放大结构示意图；

图4是图2中的转接轴的结构示意图；

图5是图3中的联接轴的结构示意图；

图6是本实用新型提供的一种旋转变压器的测量精度检测系统的结构示意图。

其中：

10-编码器；11-固定轴；111-第一扁榫；12-法兰座；121-底座；122-凸缘；123-定位孔；20-固定工装；21-定位盘；22-固定杆；30-转接轴；31-轴套；311-键槽；32-转轴；321-第二扁榫；33-加强筋；40-联接轴；41-第一端；42-第二端；421-第二凹槽；43-螺纹孔；a-第二圆弧面；b-第二平直面；

1-位置信息采集装置；2-旋转变压器；S-输出轴；F-法兰盘；K-安装键。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图6对本实用新型实施例提供的位置信息采集装置及旋转变压器的测量精度检测系统进行详细描述。

参阅图1，本实用新型提供了一种位置信息采集装置1，用于风力发电机组的变桨电机，位置信息采集装置1包括：编码器10、连接组件和固定工装20。

编码器10具有固定轴11，固定轴11与变桨电机的输出轴S同轴固定，连接组件设置于固定轴11与输出轴S之间，固定工装20的一端与编码器10固定连接，另一端与变桨电机固定连接。

当变桨电机的输出轴S长度较短时，编码器10可以直接固定于变桨电机的输出轴S的尾端。当变桨电机的输出轴S长度较长时，可以在固定轴11与输出轴S之间设置连接组件，以减小输出轴S与固定轴11之间的同轴度误差。

本实用新型提供的位置信息采集装置1，通过设置与变桨电机的输出轴S同轴固定的编码器10和连接于变桨电机与编码器10之间的固定工装20，可以保证编码器10与变桨电机的输出轴S的同轴度，且结构简单、抗振动效果较好，提高了编码器10的测试精度。

请一并参阅图2至图5，连接组件包括：转接轴30和联接轴40。

转接轴30包括一体成型的轴套31和转轴32，轴套31与变桨电机的输出轴S同轴连接且固定，联接轴40用于将转轴32与固定轴11同轴连接。

具体地，转接轴30的轴套31内设置有键槽311，变桨电机的输出轴S上设置有安装键K，轴套31套设于变桨电机的输出轴S外周侧，且通过键槽311与安装键K的配合而与输出轴S同轴连接且固定，如图2所示。键槽311与安装键K的配合可以防止转接轴30相对于输出轴S打滑而产生转角误差，提高位置信息采集装置1的测量精度。

固定轴11上设置有第一扁榫111，转轴32上设置有第二扁榫321，联接轴40具有相对的第一端41和第二端42，第一端41设置有与第一扁榫111配合的第一凹槽(图中未示出)，第二端42设置有与第二扁榫321配合的第二凹槽421，如图3、图4所示。

具体地，第一凹槽包括由第一端41沿轴向向内凹陷形成的第一圆弧面和与第一圆弧面封闭连接的第一平直面(图中未示出)，第二凹槽421包括由第二端42沿轴向向内凹陷形成的第二圆弧面a和与第二圆弧面a封闭连接的第二平直面b，如图5所示。通过第一扁榫111与第一凹槽的配合、第二扁榫321与第二凹槽421的配合可以防止固定轴11相对于转接轴30打滑而产生转角误差。

进一步地，联接轴40的第一凹槽的第一平直面与第二凹槽421的第二平直面b沿联接轴40的周向相隔预定角度设置，优选地，相隔180°，以提高联接轴40在变桨电机转动过程中的抗扭转性能。

由于第一扁榫111与第一凹槽、第二扁榫321与第二凹槽421受加工工艺的影响，不可避免地存在加工误差，为了防止固定轴11相对于转接轴30打滑而产生转角误差，联接轴40的外周面对应于第一平直面和第二平直面b分别设置有螺纹孔43，紧固件穿过螺纹孔43分别抵靠至第一扁榫111和第二扁榫，从而将转接轴30的转轴32与编码器10的固定轴11分别紧固至联接轴40，进一步减小了变桨电机的输出轴S与编码器10的固定轴11之间的同轴度误差，进而提高编码器10的测试精度。

另外，转接轴30的轴套31的直径尺寸大于转轴32的直径尺寸，轴套31将变桨电机的输出轴S转换成小直径的转轴32，以便于匹配小直径的联接轴40。为了便于加工联接轴40，转轴32的直径尺寸可以等于固定轴11的直径尺寸，由此，第一扁榫111和第二扁榫321的尺寸相同，第一凹槽和第二凹槽421的尺寸可以相同。

由于转接轴30的轴套31与转轴32的直径尺寸相差较大，为了提高转接轴30在变桨电机转动过程中的抗扭转性能，轴套31与转轴32连接的位置可以设置有加强筋33，如图4所示，另外，轴套31与转轴32连接的位置也可以圆滑过渡设置，如倒圆角，不再赘述。

再次参阅图1和图3，固定工装20包括定位盘21和固定杆22，固定杆22的一端与定位盘21连接，另一端与变桨电机的法兰盘F连接，法兰盘F与输出轴S同轴设置，编码器10通过定位盘21与固定工装20固定连接。

定位盘21上设置有安装孔和凸柱(图中未示出)，编码器10设置有与固定柱11同轴设置的法兰座12，法兰座12包括底座121和设置与底座121上的凸缘122，底座121的周侧设置有定位孔123，凸缘122伸入安装孔内，凸柱伸入定位孔123内，通过定位盘21与编码器10的法兰座12的相互嵌合，从而将编码器10紧固至定位盘21上。优选地，定位盘21与法兰座12之间设置有弹性垫(图中未示出)，以进一步减缓编码器10在变桨电机转动过程中受到的振动冲击。

由此，从变桨电机的输出轴S一端到编码器10的固定轴11之间，输出轴S与转接轴30的轴套31通过安装键K与键槽311的配合消除了第一级转角误差，转接轴30的转轴32与联接轴40通过第二扁榫321与第二凹槽421的配合消除了第二级转角误差，联接轴40与固定轴11通过第一扁榫111与第一凹槽的配合消除了第三级转角误差，编码器10与定位盘21之间的轴孔嵌入配合消除了第四级转角误差，从而可以保证位置信息采集装置1与变桨电机的输出轴S的同轴度较高，且不受外界振动的影响，提高了编码器10的测量精度。

参阅图5，本实用新型实施例还提供了一种旋转变压器的测量精度检测系统，用于风力发电机组的变桨电机，该测量精度检测系统包括如前所述的位置信息采集装置1和旋转变压器2。

旋转变压器2具有转子，该转子套设于变桨电机的输出轴S外周侧，用于测量变桨电机的转动角度信息，由于前述位置信息采集装置1的测量精度较高，故其可以用于校验旋转变压器2的转角测量误差。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。