風力發(fā)電機傳感器介紹ppt課件VIP

2010 05 pany co kr 風力發(fā)電機傳感器介紹 2 UP 1 5MW風力發(fā)電機測點清單 3 溫度傳感器 熱電阻的測溫原理熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的 即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性 因此 只要測量出感溫熱電阻的阻值變化 就可以測量出溫度 目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類 4 熱電阻的信號連接方式 熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件 通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上 工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場 與控制室之間存在一定的距離 因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會有較大的影響 目前熱電阻的引線主要有三種方式 5 二線制 在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的方式叫二線制 這種引線方法很簡單 但由于連接導線必然存在引線電阻r r大小與導線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān) 因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合三線制 在熱電阻的根部的一端連接一根引線 另一端連接兩根引線的方式稱為三線制 這種方式通常與電橋配套使用 可以較好的消除引線電阻的影響 是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻 四線制 在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制 其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I 把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U 再通過另兩根引線把U引至二次儀表 可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響 主要用于高精度的溫度檢測 6 PT100溫度與電阻對應關(guān)系 7 轉(zhuǎn)速 角度傳感器 編碼器 作為轉(zhuǎn)速 角度類傳感器 最近幾年旋轉(zhuǎn)編碼器的發(fā)展迅速 使用已經(jīng)越來越廣 國家標準GB7665 87對傳感器下的定義是 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置 通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成 傳感器是一種檢測裝置 能感受到被測量的信息 并能將檢測感受到的信息 按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出 以滿足信息的傳輸 處理 存儲 顯示 記錄和控制等要求 它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié) 8 編碼器的應用優(yōu)點 信息化 除了定位控制點 控制室還可知道其具體位置 柔性化 定位可以在控制室柔性調(diào)整的 多功能化 除了定位 還可以遠傳當前位置 換算運動速度 判斷旋轉(zhuǎn)方向 對于變頻器 步進電機等的應用尤為重要 經(jīng)濟化 對于多個控制工位 只需一個旋轉(zhuǎn)編碼器的成本 以及更主要的安裝 維護 損耗成本降低 使用壽命增長 其經(jīng)濟化逐漸突顯出來 緊跟發(fā)展趨勢 按照傳感器的發(fā)展規(guī)律 傳統(tǒng)傳感器已向數(shù)字化 智能化 網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展 工業(yè)自動化已經(jīng)不單單滿足現(xiàn)場控制 而且向工廠管理信息化發(fā)展 而智能型絕對值編碼器 正是符合這種發(fā)展的定位傳感器的杰出代表 9 編碼器基本原理 概述將機械轉(zhuǎn)動的模擬量 位移 轉(zhuǎn)換成以數(shù)字代碼形式表示的電信號 這類傳感器稱為編碼器又稱數(shù)字編碼器 編碼器以其高精度 高分辨率和高可靠性而廣泛用于各種位移測量 編碼器的種類很多 按其結(jié)構(gòu)形式有直線式編碼器和旋轉(zhuǎn)式編碼器 由于許多直線位移是通過轉(zhuǎn)軸的運動產(chǎn)生的 因此旋轉(zhuǎn)式編碼器應用更為廣泛 10 旋轉(zhuǎn)式編碼器又分為增量式編碼器和絕對式編碼器 增量式編碼器的輸出是一系列脈沖 需要一個計數(shù)系統(tǒng)對脈沖進行累計計數(shù) 一般還需要基準數(shù)據(jù)即零位基準才能完成角位移測量 絕對式編碼器不需要基準數(shù)據(jù)及計數(shù)系統(tǒng) 它在任意位置都可給出與位置相對應的固定數(shù)字碼輸出 11 增量型編碼器 incrementalencoder 增量型編碼器每轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生一系列的脈沖 脈沖的數(shù)量可表示角位移的測量 編碼器內(nèi)有一圓盤 編碼盤 通常為一光學玻璃 碼盤最外圈的碼道上均布有相當數(shù)量的透光與不透光的扇形區(qū)域 用來產(chǎn)生記數(shù)脈沖的增量碼道 扇形區(qū)的多少決定了編碼器的分辨率 扇形區(qū)越多分辨率越高 例如 一個每轉(zhuǎn)5000的增量形編碼器 其碼盤上共有5000個透光和不透光的扇形區(qū)域 這個碼盤被安裝到編碼器的旋轉(zhuǎn)軸上增量式編碼器的碼盤刻線間距均等 對應每一個分辨率區(qū)間 可輸出一個增量脈沖 12 絕對型編碼器 旋轉(zhuǎn)型 絕對編碼器光碼盤上有許多道光通道刻線 每道刻線依次以2線 4線 8線 16線 編排 這樣 在編碼器的每一個位置 通過讀取每道刻線的通 暗 獲得一組從2的零次方到2的n 1次方的唯一的2進制編碼 格雷碼 這就稱為n位絕對編碼器 這樣的編碼器是由光電碼盤的機械位置決定的 它不受停電 干擾的影響 絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的 它無需記憶 無需找參考點 而且不用一直計數(shù) 什么時候需要知道位置 什么時候就去讀取它的位置 這樣 編碼器的抗干擾特性 數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了 13 絕對值編碼器 記錄偏航位置偏航軸承齒數(shù)與編碼器盤齒數(shù)之比左右限位開關(guān) 常開觸點左右安全鏈限位開關(guān) 常閉觸點 14 偏航系統(tǒng)工作原理 風向標作為感應元件將風向的變化用電信號傳遞到偏航電機的控制回路的處理器里 經(jīng)過比較后處理器給偏航電機發(fā)出順時針或逆時針的偏航命令 為了減少偏航時的力矩 電機轉(zhuǎn)速將通過同軸聯(lián)接的減速器減速后 將偏航力矩作用在偏航軸承上 帶動風輪偏航對風 當對風完成后 風向標失去電信號 電機停止工作 偏航過程結(jié)束 15 偏航的組成部件整個偏航組件包括有偏航驅(qū)動電機 偏航驅(qū)動齒輪箱 偏航軸承 偏航剎車盤 偏航剎車鉗 液壓管路 回油管路 潤滑系統(tǒng)等 部分部件如下圖所示 16 17 自動解纜 機組在待機模式下 如果偏航圈數(shù)大于710 開始自動解纜若偏航角度大與580 左偏航解纜 若小于 580 右偏航解纜當偏航角度小至 40 以內(nèi)時 自動解纜停止或者解纜至偏航角度小于一圈 360 以內(nèi) 機艙對風誤差在 30 以內(nèi)時 自動解纜停止如果偏航角度大于 710 沒有自動解纜 則當角度達到 750 時 觸動扭纜限位開關(guān) 風機報偏航位置故障正常停機 復位后進入待機狀態(tài)時 應能夠自動啟動如果偏航角度大于 780 時 觸動扭纜安全鏈限位開關(guān) 風機報安全鏈故障緊急停機 需手動偏航解纜當風速超過25m s時 自動解纜停止 18 從增量式編碼器到絕對式編碼器增量值旋轉(zhuǎn)編碼器 也叫圓光柵 脈沖碼盤 從這些名稱可以知道 它是圓形的光柵刻線碼盤 旋轉(zhuǎn)后通過光通量的明暗變化 產(chǎn)生脈沖 通過外部設(shè)備的計數(shù)脈沖 來增量地加 或減 脈沖數(shù)而測得旋轉(zhuǎn)的角度 例如 圓光柵每周刻有360條刻線 每個刻線產(chǎn)生的一個脈沖就相當于1度 測得脈沖累計增加30個 就是正向選轉(zhuǎn)了30度 19 測量風速 風向傳感器 20 原理 傳感器 旋轉(zhuǎn)運動記錄 微處理器 21 風向標 風速儀的接線包括六根線 分別是兩根電源線 兩個信號線和兩根加熱線目前每臺機組上有兩個風向標和兩個風速儀風向標的N指向機尾偏航取一分鐘平均風向 22 震動傳感器 原理振動傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一 它的作用主要是將機械量接受下來 并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量 由于它也是一種機電轉(zhuǎn)換裝置 所以我們有時也稱它為換能器或拾振器