[发明专利]基于变频器产生旋转磁场的风电塔筒检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于变频器产生旋转磁场的风电塔筒检测方法，包括如下内容：1)通过变频器产生频率可调的、幅值相同的、相位互差120度的三相电；2)通过激励线圈使交变的三相电在激励线圈内产生旋转的磁场，旋转的磁场在塔筒壁上会产生涡流，而涡流产生的磁场又会反过来影响旋转的磁场，产生复合磁场；3)通过空间矢量磁场检测装置检测磁场是否发生异常，通过对返回的数据分析，得到塔筒缺陷所在的位置。本发明使用旋转磁场技术，可以快速检测到塔筒的内部缺陷和螺栓松动的位置，不占用机组的发电资源，无风情况下定期自行检测，也可以人为手动控制，尤其是在台风天气，风速较高机组晃动幅度较大，可以在此时做到实时监测。

技术领域

本发明属于风力发电领域，尤其是涉及一种基于变频器产生旋转磁场的风电塔筒检测方法及装置。

背景技术

风电机组在施工和使用过程中，尤其是在大风或台风地带的机组，机组塔筒的螺栓可能在长时间的晃动中产生松动，甚至塔筒在生产过程中可能由于工艺原因内部具有微小的裂纹和形变，不管是螺栓松动还是塔筒内细小的裂纹和形变，在长期运行晃动下或是在台风天气，都有可能造成倒塔现象的发生。

目前，在风电行业内对塔筒螺栓的检查还停留在人工爬塔检查的阶段，费时费力，想要做到定期高频率检查会耗费很大的人力物力，且无法发现塔筒内部的微小的裂纹和形变。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于变频器产生旋转磁场的风电塔筒检测方法及装置，采用旋转磁场技术，在风电机组塔筒上产生涡流，涡流可在塔筒内壁自动旋转，当塔筒出现螺栓松动或是塔筒内部存在裂纹和形变时，可以快速检测到缺陷，并能够确定缺陷的位置和大小。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

基于变频器产生旋转磁场的风电塔筒检测方法，包括如下内容：

1)通过变频器产生频率可调的、幅值相同的、相位互差120度的三相电；

2)通过激励线圈使交变的三相电在激励线圈内产生旋转的磁场，旋转的磁场在塔筒壁上会产生涡流，而涡流产生的磁场又会反过来影响旋转的磁场，产生复合磁场；

3)通过空间矢量磁场检测装置检测磁场是否发生异常，通过对返回的数据分析，得到塔筒缺陷所在的位置。

空间矢量磁场检测装置的检测方法是：通过两两相互垂直的且均匀排布九个霍尔元件的三个磁场检测平面形成的空间结构检测空间磁场的变化，将采到的数据传回到变频器的内部进行计算，得到塔筒缺陷所在的位置，并通过变频器传送到主控以及升压站，给予警报。

基于变频器产生旋转磁场的风电塔筒检测装置，包括：

变频器，用于产生频率可调的、幅值相同的、相位互差120度的三相电；

激励线圈，用于使交变的三相电在激励线圈内产生旋转的磁场，旋转的磁场在塔筒壁上会产生涡流，而涡流产生的磁场又会反过来影响旋转的磁场，产生复合磁场；

空间矢量磁场检测装置，用于检测磁场的异常，并返回数据给变频器进行分析计算；

支撑骨架，用于支撑励磁线圈和空间矢量磁场检测装置，为绝缘材料；

三相接触器，用于在机组正常发电情况下断开励磁线圈。

所述空间矢量磁场检测装置是通过三个磁场检测平面组成，每个磁场检测平面上均匀排布九个霍尔元件用于检测磁场，三个磁场检测平面两两相互垂直，形成一立体的空间结构。

相对于现有技术，本发明所述的方法及装置均具有以下优势：