CN113916359A - 振动开关调试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种振动开关调试方法及装置，能够针对预设加速度限值对振动开关进行精确调试。所述方法包括：对振动开关中摆杆施加外力进行模拟触发，确定所述摆杆的弯曲半径；在所述摆杆上悬挂砝码，通过调整砝码的重量与悬挂位置进行模拟触发，确定所述振动开关的最小触发力矩；根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度，根据所述安装高度对所述重块进行调试安装。所述装置包括：第一模拟触发模块、弯曲半径计算模块、第二模拟触发模块、触发力矩计算模块、调试计算模块以及调试安装模块。

Description

振动开关调试方法及装置

技术领域

本公开涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种振动开关调试方法及装置。

背景技术

近年来，为了提升风力发电机组发电量，风力发电机组单机容量增大，伴随着叶片越来越长，塔筒越来越高，风力发电机组及塔筒的低频晃动导致风机倒塔的事故也越来越多，需要对塔筒摆动幅度进行监控。

目前风机发电机组均配置了振动开关检测风力发电机组低频晃动，当塔筒摆动幅度最大时，振动开关重块受到的加速度最大，加速度超过限值，振动开关动作，触发安全链停机，及时保障机组安全。在实际应用中，振动开关的选型及调试方法均依赖现场运行经验或加速度实验台试验，没有理论计算支撑，很难对振动开关进行精确调试。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的在于提出一种振动开关调试方法及装置，能够对风电机组的振动开关时进行精确调试。

基于上述目的，在第一方面本公开提供了一种振动开关调试方法，所述方法包括：

将所述振动开关水平设置，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度；

根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径；

在所述摆杆上悬挂砝码，通过调整砝码的重量与悬挂位置进行模拟触发，确定触发时的所述砝码重量与所述砝码悬挂位置；

根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩；

确定振动开关的预设加速度限值，根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度；

选取与所述安装重量相对应的重块，并根据所述安装高度对所述重块进行调试安装。

可选的，所述在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度，进一步包括：

在所述摆杆的底端施加外力直至所述振动开关触发，确定触发时所述摆杆的顶端相对初始位置的第一偏移距离；

根据所述第一偏移距离确定所述最小摆动角度；

在所述摆杆的顶端施加外力直至所述振动开关触发，确定触发时所述摆杆的顶端相对初始位置的第二偏移距离；

根据所述第二偏移距离确定所述最大摆动角度。

可选的，所述根据所述第一偏移距离确定所述最小摆动角度，进一步包括：

θ₁＝arcsin(b/L)

其中，θ₁表示所述最小摆动角度，b表示所述第一偏移距离，L表示所述摆杆的总长度；

所述根据所述第二偏移距离确定所述最大摆动角度，进一步包括：

θ₂＝arcsin(c/d)

其中，θ₂表示所述最大摆动角度，c表示所述第二偏移距离，d表示触发时所述顶端与所述底端之间的距离。

可选的，所述根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径，进一步包括：

所述摆杆的弯曲半径：

R＝(d/2)/sin(θ₂-θ₁)

其中，R表示所述弯曲半径。

可选的，其特征在于，所述根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩，进一步包括：

根据所述弯曲半径与所述砝码悬挂位置计算确定所述摆杆的悬挂摆动角度：

θ₃＝H_f/2R+θ₁

其中，θ₃表示所述悬挂摆动角度，H_f表示砝码悬挂距离，R表示所述弯曲半径，θ₁表示所述最小摆动角度；

其中，所述砝码悬挂距离是指在所述摆杆上所述砝码悬挂位置与所述摆杆的底端之间的距离；

确定所述砝码悬挂位置与所述底端之间的空间距离S_f：

S_f＝2R sin(H_f/2R)

根据所述砝码重量、所述悬挂摆动角度与所述空间距离计算确定所述最小触发力矩：

M_min＝m_fg*S_fcosθ₃

其中，M_min表示所述最小触发力矩，m_f表示所述砝码重量，g表示重力加速度。

可选的，所述根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度，进一步包括：

从所述重块的多个可选重量中选取一个作为所述安装重量；

所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩为：

M＝M_min＝(macosθ+mgsinθ)*2Rsin(H/2R)

其中，M表示所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩，M_min表示所述最小触发力矩，m表示所述安装重量，a表示所述预设加速度限值，g表示重力加速度，R表示所述弯曲半径，H表示所述安装高度；

其中，θ表示所述振动开关安装所述重块后触发时的触发摆动角度；

θ＝H/2R+θ₁

其中，θ₁表示所述最小摆动角度；

根据所述安装重量、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装高度：

其中，

其中，β＝arctan(a/g)。

可选的，所述根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度，进一步包括：

从所述摆杆的所述底端开始选取一段距离作为所述安装高度；

所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩为：

M＝M_min＝(macosθ+mgsinθ)*2Rsin(H/2R)

其中，M表示所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩，M_min表示所述最小触发力矩，m表示所述安装重量，a表示所述预设加速度限值，g表示重力加速度，R表示所述弯曲半径，H表示所述安装高度；

其中，θ表示所述振动开关安装所述重块后触发时的触发摆动角度；

θ＝H/2R+θ₁

其中，θ₁表示所述最小摆动角度；

根据所述安装高度、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装重量为：

可选的，所述方法在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发时还包括：

分别从相对所述摆杆的多个施力方向对所述摆杆施加外力进行模拟触发，确定与多个所述施力方向相对应的多个所述弯曲半径；

将多个所述弯曲半径进行对比，确定多个所述弯曲半径是否一致；

响应于多个所述弯曲半径不一致，则判定所述振动开关不合格。

可选的，所述方法在根据所述安装重量、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装高度之后，还包括：

将所述安装高度与所述摆杆的总长度进行对比；

响应于所述安装高度大于等于所述摆杆的总长度，则重新选取一个所述可选重量，计算与所述可选重量相对应的安装高度；

响应于多个所述可选重量相应的多个所述安装高度均大于等于所述摆杆的总长度，则判定所述振动开关不合格。

可选的，所述预设加速度限值根据所述振动开关对应的风电机组及塔筒低频摆动的安全加速度限值确定；

所述安全加速度限值根据所述风电机组及所述塔筒的整机载荷计算确定。

基于上述目的，在第二方面本公开提供了一种振动开关的调试装置。所述装置包括：

第一模拟触发模块，被配置为将所述振动开关水平设置，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度；

弯曲半径计算模块，被配置为根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径；

第二模拟触发模块，被配置为在所述摆杆上悬挂砝码，通过调整砝码的重量与悬挂位置进行模拟触发，确定触发时的所述砝码重量与所述砝码悬挂位置；

触发力矩计算模块，被配置为根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩；

调试计算模块，被配置为确定振动开关的预设加速度限值，根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度；

以及调试安装模块，被配置为选取与所述安装重量相对应的振动开关重块，并根据所述安装高度对所述振动开关重块进行调试安装。

从上面所述可以看出，本公开提供的振动开关调试方法及装置，具有如下有益的技术效果：

(1)通过对振动开关的摆杆施加外力进行模拟触发确定摆杆的弯曲半径，基于所述弯曲半径通过悬挂砝码进行模拟触发确定振动开关触发时所需的最小触发力矩，并根据振动开关触发力矩恒定计算确定与预设加速度限值对应的安装重量和安装高度，依此对振动开关进行调试安装，能够保证将振动开关触发时的加速度精确控制为所述预设加速度限值，实现对振动开关的精准调试。

(2)从多个方向对振动开关的摆杆施加外力进行模拟触发确定摆杆的多个方向上的弯曲半径，通过对比度多个弯曲半径对振动开关中摆杆进行快速准确的检测，对振动开关产品进行准确选型及质检，在对振动开关正式进行调试前将不符合要求的产品滤除，能够避免对风力发电机组低频晃动检测结果造成影响。

(3)确定与重块多个可选重量对应的安装高度，将多个安装高度与摆杆长度进行对比，对振动开关中重块重量和摆杆长度见匹配关系进行快速检测，对振动开关产品进行准确选型及质检，在对振动开关进行调试的同时将不符合要求的产品滤除，避免对风力发电机组低频晃动检测结果造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法示意图；

图2为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法中确定最小摆动角度、最大摆动角度的方法示意图；

图3为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法中在摆杆底端施力模拟触发的振动开关示意图；

图4为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法中在摆杆顶端施力模拟触发的振动开关示意图；

图5为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法中摆杆弯曲半径分析示意图；

图6为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法中确定最小触发力矩的方法示意图；

图7为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法中悬挂砝码模拟触发的振动开关示意图；

图8为本公开实施例所提供的一种振动开关调试方法中振动开关触发时所述重块的受力分析示意图；

图9为本公开实施例所提供的一种振动开关调试装置示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

目前风机发电机组均配置了振动开关检测风力发电机组低频晃动，当塔筒摆动幅度最大时，振动开关重块受到的加速度最大，加速度超过限值，振动开关动作，触发安全链停机，及时保障机组安全。在实际应用中，振动开关的选型及调试方法均依赖现场运行经验或加速度实验台试验。而振动开关的加速度限值会受重块重量、重块安装高度、开关中摆杆长度及阻尼系数等多种因素影响，依赖现场运行经验在实际应用场景下进行选型及调试操作难度大，无法精确控制振动开关的加速度限值；每个振动开关中重块重量、重块安装高度、开关中摆杆长度及阻尼系数等均可能存在差异，而采用大型振动实验台模拟振动试验对振动开关进行调试的方法则每个振动开关都需进行试验调试，这样的方式不具备普适性与实用性，并且也无法对振动开关的加速度限制进行精确控制。

为了解决上述技术问题，本公开提供一种振动开关调试方法，通过对振动开关的摆杆施加外力进行模拟触发确定摆杆的弯曲半径，并基于所述弯曲半径通过悬挂砝码进行模拟触发确定振动开关触发时所需的最小触发力矩，并根据振动开关触发力矩恒定的规律确定与重块重量、重块安装高度相关的恒等式，可以准确计算出与预设加速度限值对应的安装重量和安装高度。

在一方面，本公开实施例提供了一种振动开关调试方法。

如图1所示，本公开的一个或多个可选实施例所提供的一种振动开关调试方法，包括：

S1：将所述振动开关水平设置，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度。

S2：根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径。

振动开关包括开关主体、从开关主体中延伸出的摆杆以及设置在摆杆上的重块。对于振动开关中摆杆的摆动运动，摆杆的阻尼系数是一个重要的影响因素。而阻尼系数无法直接测定，在所述振动开关调试方法中选用摆杆的弯曲半径来侧面表征和衡量摆杆的阻尼系数。

在一些可选实施例中，可以先将重块卸载，排除重块影响，单纯对摆杆进行分析。将振动开关水平设置，摆杆初始时也处于水平状态，通过在摆杆的多个不同位置施加施加外力进行模拟触发确定所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度，之后根据二者差值计算确定摆杆的弯曲半径。

S3：在所述摆杆上悬挂砝码，通过调整砝码的重量与悬挂位置进行模拟触发，确定触发时的所述砝码重量与所述砝码悬挂位置。

S4：根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩。

对于振动开关，其加速度限值会受重块重量、重块安装高度、开关中摆杆长度及阻尼系数等多种因素影响，而无论这些因素如何变化，振动开关在触发时的力矩是恒定的。

在一些可选实施例中，可以采用悬挂砝码的方式模拟触发，根据触发时砝码和砝码悬挂位置来计算确定振动开关的受力力矩，即最小触发力矩。

S5：确定振动开关的预设加速度限值，根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度。

所述预设加速度限值根据所述振动开关对应的风电机组及塔筒低频摆动的安全加速度限值确定。为满足振动开关对风电机组及塔筒摆动幅度的检测，将所述振动开关的所述预设加速度限值设定为与所述风电机组及塔筒低频摆动的安全加速度限值一致，或者设置所述振动开关的所述预设加速度限值略小于所述安全加速度限值。所述安全加速度限值根据所述风电机组及所述塔筒的整机载荷计算确定。

在确定所述振动开关的最小触发力矩之后，再考虑振动开关固定设置在风电机组主机架上的受力情况。在一些可选实施例中，将摆杆上重块的加速度限定为所述预设加速度限值，并根据振动开关触发时力矩恒定的关系，计算确定出与预设加速度限值对应的安装重量和安装高度。

S6：选取与所述安装重量相对应的重块，并根据所述安装高度对所述重块进行调试安装。

按照与所述预设加速度限值对应的安装重量、安装高度对振动开关进行调试安装，能够保证将振动开关触发时的加速度精确控制为所述预设加速度限值。

所述振动开关调试方法，通过对振动开关的摆杆施加外力进行模拟触发确定摆杆的弯曲半径，基于所述弯曲半径通过悬挂砝码进行模拟触发确定振动开关触发时所需的最小触发力矩，并根据振动开关触发力矩恒定计算确定与预设加速度限值对应的安装重量和安装高度，依此对振动开关进行调试安装，能够保证将振动开关触发时的加速度精确控制为所述预设加速度限值。

如图2所示，在本公开的一个或多个可选实施例所提供的一种振动开关调试方法中，所述在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度，进一步包括：

S201：在所述摆杆的底端施加外力直至所述振动开关触发，确定触发时所述摆杆的顶端相对初始位置的第一偏移距离。摆杆的底端是指所述摆杆与开关主体直接连接的一端，与其相对的另一端为顶端。在一些实施例中可以采用沿摆杆一侧绘线的方式确定不同状态时摆杆的位置。未施加外力时摆杆处于初始位置。

如图3所示，在所述底端施加外力直至所述振动开关触发，这一过程中所述摆杆的整体基本不发生弯曲，这种情况下摆杆的摆动幅度最小。

确定触发时所述顶端的所述第一偏移距离。所述第一偏移距离是指施力点为摆杆底端，触发时摆杆顶端相比摆杆初始位置的垂直方向上的位移。如图3所示，B点表示所述底端，T点表示所述顶端的初始位置，T’点表示所述顶端在施力点为摆杆底端触发时的位置，b表示所述第一偏移距离，L表示所述摆杆的总长度，θ₁则表示与所述第一偏移距离相对应的最小摆动角度。所述最小摆动角度是指施力点为摆杆底端，触发时摆杆底端、摆杆顶端连线与摆杆初始位置之间形成的夹角(∠TBT′)角度。

S202：根据所述第一偏移距离确定所述最小摆动角度。

如图3所示，所述第一偏移距离与所述最小摆动角度之间存在关系：

sinθ₁＝b/L

根据所述第一偏移距离可以确定所述最小摆动角度：

θ₁＝arcsin(b/L)

其中，θ₁表示所述最小摆动角度，b表示所述第一偏移距离，L表示所述摆杆的总长度。

S203：在所述摆杆的顶端施加外力直至所述振动开关触发，确定触发时所述摆杆的顶端相对初始位置的第二偏移距离。

如图4所示，在所述顶端施加外力直至所述振动开关触发，这一过程中所述摆杆整体发生弯曲，这种情况下摆杆的摆动幅度最大。

确定触发时所述顶端的所述第二偏移距离。所述第二偏移距离是指施力点为摆杆顶端，触发时摆杆顶端相比摆杆初始位置的垂直方向上的位移。如图4所示，B点表示所述底端，T点表示所述顶端的初始位置，T”点表示所述顶端在施力点为摆杆顶端触发时的位置，c表示所述第二偏移距离，d表示触发时所述顶端与所述底端之间的距离，θ₂则表示与所述第二偏移距离相对应的所述最大摆动角度。所述最大摆动角度是指施力点为摆杆顶端，触发时摆杆底端、摆杆顶端连线与摆杆初始位置之间形成的夹角(∠TBT″)角度。

S204：根据所述第二偏移距离确定所述最大摆动角度。

如图4所示，所述第二偏移距离与所述最大摆动角度之间存在关系：

sinθ₂＝c/d

根据所述第二偏移距离确定所述最大摆动角度：

θ₂＝arcsin(c/d)

其中，θ₂表示所述最大摆动角度，c表示所述第二偏移距离，d表示触发时所述顶端与所述底端之间的距离。

如图5所示，为摆杆弯曲半径分析示意图。B点表示所述底端，T点表示所述顶端的初始位置，T’点表示所述顶端在施力点为摆杆底端触发时的位置，T”点表示所述顶端在施力点为摆杆顶端触发时的位置，θ₁表示所述最小摆动角度，θ₂表示所述最大摆动角度。摆杆整体弯曲形成的弧(弧BT″)对应圆的圆心为点O，R表示摆杆的所述弯曲半径。其中，∠O＝θ₂-θ₁。

∠O与所述弯曲半径之间存在关系：

由此，所述弯曲半径可以根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定，所述摆杆的弯曲半径为：

R＝(d/2)/sin(θ₂-θ₁)

其中，R表示所述弯曲半径。

在本公开的一个或多个可选实施例所提供的一种振动开关调试方法中，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发时还包括：

分别从相对所述摆杆的多个施力方向对所述摆杆施加外力进行模拟触发，确定与多个所述施力方向相对应的多个所述弯曲半径。

在一些可选实施例中，可以将振动开关固定在水平操作台上，使摆杆整体也位于水平操作台。

可有首先沿水平方向在摆杆的多个位置上施加外力进行模拟触发，确定所述摆杆在第一施力方向上的弯曲半径。

之后，将振动开关沿摆杆轴向旋转一定角度后重新固定在水平操作台，再次沿水平方向对摆杆施加外力进行模拟触发，可以确定所述摆杆在第二施力方向上的弯曲半径。

其中，所述第一施力方向与所述第二施力方向之间的角度即为将振动开关沿摆杆轴向旋转的角度。

按照上述方式多次旋转再固定振动开关，可以确定与多个所述施力方向对应的多个所述弯曲半径。

将多个所述弯曲半径进行对比，确定多个所述弯曲半径是否一致；

响应于多个所述弯曲半径不一致，则判定所述振动开关不合格。

本领域技术人员应当理解的是，多个所述弯曲半径不一致，说明所述振动开关中的摆杆在不同方向上受力时的弹性系数不同，相应的在不同方向上摆动的阻尼系数也存在差异，这样的振动开关不满足检测风力发电机组低频晃动的需要。

所述振动开关调试方法通过这样的方式能够对振动开关中摆杆进行快速准确的检测，在对振动开关正式进行调试前将不符合要求的产品滤除，避免对风力发电机组低频晃动检测结果造成影响。

如图6所示，在本公开的一个或多个可选实施例所提供的一种振动开关调试方法中，所述根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩，进一步包括：

S601：根据所述弯曲半径与所述砝码悬挂位置计算确定所述摆杆的悬挂摆动角度。

如图7所示，重量为m_f的砝码悬挂在所述摆杆上的T_f点处时所述振动开关刚好触发。

可以根据所述弯曲半径与所述砝码悬挂位置计算确定所述摆杆的悬挂摆动角度。

其中，所述悬挂摆动角度是指触发时摆杆底端B、摆杆上T_f点之间连线与摆杆初始位置之间形成的夹角(∠TBT_f)角度。从所述砝码悬挂位置T_f点到摆杆底端B之间受砝码重力影响弯曲形成一段弧(弧BT_f)，弧对应的半径即所述弯曲半径R。

所述悬挂摆动角度θ₃：

θ₃＝H_f/2R+θ₁

其中，θ₃表示所述悬挂摆动角度，H_f表示砝码悬挂距离，R表示所述弯曲半径，θ₁表示所述最小摆动角度。

其中，所述砝码悬挂距离是指在所述摆杆上所述砝码悬挂位置与所述摆杆的底端之间的距离，也就是弧BT_f的弧长。

S602：根据所述砝码悬挂位置确定所述砝码悬挂位置与所述底端之间的空间距离S_f。

如图7所示，所述空间距离S_f是指所述砝码悬挂位置T_f点与所述摆杆底端B点之间的距离。

所述空间距离S_f为：

S_f＝2R sin(H_f/2R)

S603：根据所述砝码重量、所述悬挂摆动角度与所述空间距离计算确定所述最小触发力矩：

M_min＝m_fg*S_fcosθ₃

其中，M_min表示所述最小触发力矩，m_f表示所述砝码重量，g表示重力加速度。

在对振动开关的调试工作中，一种可能情况是已经选定了适宜重量的重块，这种情况下重块重量为已知量，需要对重块的具体安装位置进行调试。

在本公开的一个或多个可选实施例所提供的一种振动开关调试方法中，所述根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度，进一步包括：

从所述重块的多个可选重量中选取一个作为所述安装重量m。

在一些可选实施例中，振动开关中会配备多个小重量的子块，使用时从多个子块中选取若干子块组合成重块安装在摆杆上，选取子块数量不同所组成的重块重量不同，可以根据实际情况决定所选取的子块重量，从而确定重块的安装重量。

如图8所示，为所述振动开关触发时所述重块的受力分析示意图。振动开关实际工作时竖直设置，固定于风电机组的机舱主机架上。B点表示所述底端，T点表示未摆动时所述顶端的初始位置，T_m点表示所述重块在所述摆杆上的安装位置，为重块的重心，θ表示所述重块后触发时的触发摆动角度。所述触发摆动角度是指触发时重块重心、摆杆底端连线与摆杆初始位置之间形成的夹角(∠TBT_m)角度。

所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩为：

M＝(macosθ+mgsinθ)*2Rsin(H/2R)＝M_min (1)

其中，M表示所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩，M_min表示所述最小触发力矩，m表示所述安装重量，a表示所述预设加速度限值，g表示重力加速度，R表示所述弯曲半径，H表示所述安装高度。所述安装高度是指所述重块在所述摆杆上的安装位置T_m点到摆杆底端B点之间的距离，当摆杆未摆动时也是重块相对底端的高度。如图8中所示，从所述安装位置T_m点到摆杆底端B之间受摆动影响弯曲形成一段弧(弧BT_m)的弧长即为H。

根据上述公式(1)可以确定：

在上述公式(1)中，所述触发摆动角度θ：

θ＝H/2R+θ₁

其中，θ₁表示所述最小摆动角度。

则上述公式(1)还可以表示为：

其中，β＝arc tan(a/g)。

由此可以确定：

将公式(3)代入公式(2)，即可以根据所述安装重量、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装高度H。

在本公开的一个或多个可选实施例所提供的一种振动开关调试方法中，在根据所述安装重量、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装高度之后，还包括：

将所述安装高度与所述摆杆的总长度进行对比；

响应于所述安装高度大于等于所述摆杆的总长度，则重新选取一个所述可选重量，计算与所述可选重量相对应的安装高度；

响应于多个所述可选重量相应的多个所述安装高度均大于等于所述摆杆的总长度，则判定所述振动开关不合格。

本领域技术人员应当理解的是，振动开关中的重块对用有多个多个可选重量，若对应于多个可选重量所计算确定的相应的安装高度始终大于或等于摆杆的总长度，则说明振动开关中重块安装重量和摆杆长度不匹配，这样的振动开关不满足检测风力发电机组低频晃动的需要。

所述振动开关调试方法通过上述方式能够对振动开关中重块重量和摆杆长度见匹配关系进行快速检测，在对振动开关进行调试时将不符合要求的产品滤除，避免对风力发电机组低频晃动检测结果造成影响。

在对振动开关的调试工作中，一种可能情况是已经在摆杆上选定了合适位置来安装重块，这种情况下安装高度为已知量，需要对选取相对应的合适重量的重块进行安装。

在本公开的一个或多个可选实施例所提供的一种振动开关调试方法中，，所述根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度，进一步包括：

从所述摆杆的所述底端开始选取一段距离作为所述安装高度。

如图8所示，为所述振动开关触发时所述重块的受力分析示意图。B点表示所述底端，T点表示未摆动时所述顶端的初始位置，T_m点表示所述重块在所述摆杆上的安装位置，为重块的重心，θ表示所述重块后触发时的触发摆动角度。所述触发摆动角度是指触发时重块重心、摆杆底端连线与摆杆初始位置之间形成的夹角(∠TBT_m)角度。

所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩为：

M＝(macosθ+mgsinθ)*2Rsin(H/2R)＝M_min (4)

其中，M表示所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩，M_min表示所述最小触发力矩，m表示所述安装重量，a表示所述预设加速度限值，g表示重力加速度，R表示所述弯曲半径，H表示所述安装高度。所述安装高度是指所述重块在所述摆杆上的安装位置T_m点到摆杆底端B点之间的距离，当摆杆未摆动时也是重块相对底端的高度。如图8中所示，从所述安装位置T_m点到摆杆底端B之间受摆动影响弯曲形成一段弧(弧BT_m)的弧长即为H。

其中，θ表示所述振动开关安装所述重块后触发时的触发摆动角度；

θ＝H/2R+θ₁

其中，θ₁表示所述最小摆动角度；

所述安装重量为：

将θ＝H/2R+θ₁代入公式(5)中，可以确定：

需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本说明书一个或多个实施例还提供了一种一种振动开关调试装置。

参考图9，所述一种振动开关调试装置，包括：

第一模拟触发模块901，被配置为将所述振动开关水平设置，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度；

弯曲半径计算模块902，被配置为根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径；

第二模拟触发模块903，被配置为在所述摆杆上悬挂砝码，通过调整砝码的重量与悬挂位置进行模拟触发，确定触发时的所述砝码重量与所述砝码悬挂位置：

触发力矩计算模块904，被配置为根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩；

调试计算模块905，被配置为确定振动开关的预设加速度限值，根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度；

以及调试安装模块906，被配置为选取与所述安装重量相对应的振动开关重块，并根据所述安装高度对所述振动开关重块进行调试安装。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的振动开关调试方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振动开关调试方法，其特征在于，包括：

将所述振动开关水平设置，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度；

根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径；

在所述摆杆上悬挂砝码，通过调整砝码的重量与悬挂位置进行模拟触发，确定触发时的所述砝码重量与所述砝码悬挂位置；

根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩；

确定振动开关的预设加速度限值，根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度；

选取与所述安装重量相对应的振动开关重块，并根据所述安装高度对所述振动开关重块进行调试安装。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度，进一步包括：

在所述摆杆的底端施加外力直至所述振动开关触发，确定触发时所述摆杆的顶端相对初始位置的第一偏移距离；

根据所述第一偏移距离确定所述最小摆动角度；

在所述摆杆的顶端施加外力直至所述振动开关触发，确定触发时所述摆杆的顶端相对初始位置的第二偏移距离；

根据所述第二偏移距离确定所述最大摆动角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一偏移距离确定所述最小摆动角度，进一步包括：

θ₁＝arcsin(b/L)

其中，θ₁表示所述最小摆动角度，b表示所述第一偏移距离，L表示所述摆杆的总长度；

所述根据所述第二偏移距离确定所述最大摆动角度，进一步包括：

θ₂＝arcsin(c/d)

其中，θ₂表示所述最大摆动角度，c表示所述第二偏移距离，d表示触发时所述顶端与所述底端之间的距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径，进一步包括：

所述摆杆的弯曲半径：

R＝(d/2)/sin(θ₂-θ₁)

其中，R表示所述弯曲半径。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩，进一步包括：

根据所述弯曲半径与所述砝码悬挂位置计算确定所述摆杆的悬挂摆动角度：

θ₃＝H_f/2R+θ₁

其中，θ₃表示所述悬挂摆动角度，H_f表示砝码悬挂距离，R表示所述弯曲半径，θ₁表示所述最小摆动角度；

其中，所述砝码悬挂距离是指在所述摆杆上所述砝码悬挂位置与所述摆杆的底端之间的距离；

确定所述砝码悬挂位置与所述底端之间的空间距离S_f：

S_f＝2R sin(H_f/2R)

根据所述砝码重量、所述悬挂摆动角度与所述空间距离计算确定所述最小触发力矩：

M_min＝m_fg*S_fcosθ₃

其中，M_min表示所述最小触发力矩，m_f表示所述砝码重量，g表示重力加速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度，进一步包括：

从所述重块的多个可选重量中选取一个作为所述安装重量；

所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩为：

M＝M_min＝(macosθ+mgsinθ)*2Rsin(H/2R)

其中，M表示所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩，M_min表示所述最小触发力矩，m表示所述安装重量，a表示所述预设加速度限值，g表示重力加速度，R表示所述弯曲半径，H表示所述安装高度；

其中，θ表示所述振动开关安装所述重块后触发时的触发摆动角度；

θ＝H/2R+θ₁

其中，θ₁表示所述最小摆动角度；

根据所述安装重量、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装高度：

其中，

其中，β＝arc tan(a/g)。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度，进一步包括：

从所述摆杆的所述底端开始选取一段距离作为所述安装高度；

所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩为：

M＝M_min＝(macosθ+mgsinθ)*2Rsin(H/2R)

其中，M表示所述振动开关安装所述重块后触发时的力矩，M_min表示所述最小触发力矩，m表示所述安装重量，a表示所述预设加速度限值，g表示重力加速度，R表示所述弯曲半径，H表示所述安装高度；

其中，θ表示所述振动开关安装所述重块后触发时的触发摆动角度；

θ＝H/2R+θ₁

其中，θ₁表示所述最小摆动角度；

根据所述安装高度、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装重量为：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发时还包括：

分别从相对所述摆杆的多个施力方向对所述摆杆施加外力进行模拟触发，确定与多个所述施力方向相对应的多个所述弯曲半径；

将多个所述弯曲半径进行对比，确定多个所述弯曲半径是否一致；

响应于多个所述弯曲半径不一致，则判定所述振动开关不合格。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述安装重量、所述最小触发力矩与所述预设加速度限值计算确定所述安装高度之后，还包括：

将所述安装高度与所述摆杆的总长度进行对比；

响应于所述安装高度大于等于所述摆杆的总长度，则重新选取一个所述可选重量，计算与所述可选重量相对应的安装高度；

响应于多个所述可选重量相应的多个所述安装高度均大于等于所述摆杆的总长度，则判定所述振动开关不合格。

10.一种振动开关调试装置，其特征在于，包括：

第一模拟触发模块，被配置为将所述振动开关水平设置，在所述振动开关中摆杆的不同位置施加外力进行模拟触发，确定触发时所述摆杆的最小摆动角度与最大摆动角度；

弯曲半径计算模块，被配置为根据所述最小摆动角度与所述最大摆动角度计算确定所述摆杆的弯曲半径；

第二模拟触发模块，被配置为在所述摆杆上悬挂砝码，通过调整砝码的重量与悬挂位置进行模拟触发，确定触发时的所述砝码重量与所述砝码悬挂位置；

触发力矩计算模块，被配置为根据所述弯曲半径、所述砝码重量与所述砝码悬挂位置计算确定所述振动开关的最小触发力矩；

调试计算模块，被配置为确定振动开关的预设加速度限值，根据所述预设加速度限值与所述最小触发力矩，计算确定与所述预设加速度限值对应的安装重量与安装高度；

以及调试安装模块，被配置为选取与所述安装重量相对应的振动开关重块，并根据所述安装高度对所述振动开关重块进行调试安装。

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