SSB變槳系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)

1、SSB變槳系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)SSB變槳系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)1 原理結(jié)構(gòu)SSB變槳系統(tǒng)是一個(gè)直流的伺服系統(tǒng)。通過總線，它接收的控制命令有：變槳位置、變槳速度、復(fù)位、急停信號(hào)；系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)信號(hào)也通過總線傳送給主控。系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。三相動(dòng)力電源、DP總線及安全鏈信號(hào)分別通過N、P、O插頭引入第一個(gè)變槳柜，動(dòng)力電源通過A1引入下一變槳柜。三個(gè)柜子之間使用CAN總線連接。電網(wǎng)電源正常情況下，DCTransD直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),由2號(hào)柜2T1供給24VDC電源（因?yàn)?T1的電壓值為25V高于各個(gè)柜體內(nèi)3T1的電壓）；電網(wǎng)掉電情況下，掛在DCTransD上的超級(jí)電容投入工作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過電容225VDC通過3

2、T1供給24VDC電源繼續(xù)為24VDC輔助電路供電，完成順槳。主旋轉(zhuǎn)編碼器A反饋位置信息；由風(fēng)機(jī)主控對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器B與A進(jìn)行冗余比較；91º限位開關(guān)通過8K3串入自動(dòng)模式下的剎車使能信號(hào)，作為DCTransD失控的最后一道保護(hù)；旋轉(zhuǎn)編碼器跳變時(shí)會(huì)觸發(fā)91º限位開關(guān)。2 工作模式 “自動(dòng)”操作模式/ 變槳控制環(huán)系統(tǒng) “自動(dòng)”操作模式數(shù)據(jù)在主控PLC(風(fēng)機(jī)PLC) 和SSB變槳系統(tǒng)的S100控制板之間交換。在風(fēng)機(jī)主控與S100控制器之間使用定義的Profibus-DP接口。 一個(gè)周期的一般功能被描述如下: l 風(fēng)機(jī)PLC和SSB變槳系統(tǒng)之間的接口為Profibus-DPl 葉片動(dòng)

3、作的三個(gè)控制環(huán): (1) 來自風(fēng)機(jī)PLC為1號(hào)控制柜的S100設(shè)定數(shù)值 (2) S100控制器為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器DctransD提供速度設(shè)定值 (經(jīng)由CAN總線) (3) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器DctransD通過改變電機(jī)的電樞電流改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，并通過電機(jī)內(nèi)置的測(cè)速發(fā)電機(jī)與電機(jī)之間形成一個(gè)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。 圖片：控制環(huán)變槳系統(tǒng)概述2.2 “緊急 (EFC)”操作模式原因：l 總線通信故障，包括風(fēng)機(jī)主控與變槳控制器之間的profibus通信和變槳內(nèi)部CAN通信故障；l 風(fēng)機(jī)主控給定的EFC位被置0；l 安全鏈斷；l 編碼器跳變。執(zhí)行過程：開始緊急的動(dòng)作數(shù)據(jù)輸入DCTransD的“X 3:4 BBA” 和上電變流器的

4、 “X 2:13 RFG”并且225VDC 的備電電源有效。 EFC指令復(fù)位使7K1“電源”繼電器得電，信號(hào)輸入到“BBA”。所有的葉片依靠獨(dú)立的備電系統(tǒng)并獨(dú)自加速向91°狀態(tài)位置移動(dòng)。 當(dāng)限位開關(guān)被壓下后，必須使用bypass旁路按鈕才能進(jìn)行變槳（自動(dòng)/手動(dòng)）操作。圖片：“緊急(EFC)的動(dòng)作”功能簡(jiǎn)圖下面進(jìn)行速度描述:圖片。 : " 緊急動(dòng)作 "加速功能 描述變流器DCTransD的叁數(shù)設(shè)置到速度 v 1和 v 3 以及時(shí)間t 1 和 t 2。 變槳將根據(jù)叁數(shù)設(shè)定速度和時(shí)間的值停到91°或 95°限制開關(guān)位置并且-8K1繼電器釋放。 例子:

5、速度參數(shù) v 3 被調(diào)整到 0°/s。 t 1 和 t2時(shí)間值調(diào)整后動(dòng)作將被停止。v 1=7°/s/t 1=2 secv 2=5°/s/t 2=17 sec v 3=0°/s 葉片動(dòng)作的最大的時(shí)間是19 秒。 注意: 在操作期間循環(huán)“緊急的動(dòng)作”是速度控制的。 位置編碼器的數(shù)據(jù)不起作用。 “手動(dòng)”操作模式只有葉片在停車位置才能操作。 在變動(dòng)第二片葉片之前, 確定第一葉片又在停車的位置。 變槳控制器 LD-SSB-2 因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片，馬達(dá)控制器是獨(dú)立的。每個(gè)槳葉有兩個(gè)旋編：電機(jī)軸側(cè)旋編編碼器A和齒形帶側(cè)旋編編碼器B。系統(tǒng)默認(rèn)以電機(jī)軸側(cè)旋編編碼

6、器A進(jìn)行控制。編碼器數(shù)值的有效范圍為-5°98°。當(dāng)編碼器A的范圍超過此限值時(shí)，會(huì)報(bào)變槳位置超限故障，并觸發(fā)急停。每個(gè)控制器有相應(yīng)的AI通道測(cè)量需要的溫度值。 控制手柄 一般的說明: 葉片由 3個(gè)功能鍵手動(dòng)(jogging)操作: S1: 選擇轉(zhuǎn)變操作模式: “自動(dòng)” 或 “手動(dòng)” S2: 手動(dòng)操作向前/ 向后，rev為向0度方向變槳，fwd向90°方向變槳。S3: 選擇手動(dòng)操作速度，快速為°/s，慢速為°/s。H1: 指示操作狀態(tài)“手動(dòng)”圖片。 : 遙控設(shè)備單元 “變槳范圍超限” 因?yàn)槊總€(gè)葉片動(dòng)作范圍是 -5°98°。 超

7、過限值，將引起立刻停止動(dòng)作。將會(huì)是產(chǎn)生“變槳范圍錯(cuò)誤”的錯(cuò)誤信息: 對(duì)“正常”操作模式 (自動(dòng)狀態(tài)) 重新開始并且重新設(shè)定錯(cuò)誤信息，以下的程序必須被運(yùn)行:l 置位安全鏈中的“bypass limit switch”信號(hào)。 l 將槳葉變至91°。l 復(fù)位安全鏈中的“bypass limit switch”信號(hào)。l 將手柄打到自動(dòng)位置。 2.3.4 編碼器清零 只有在任意兩個(gè)葉片在91°限位位置，即91°限位被觸發(fā)時(shí)，才能對(duì)第三個(gè)槳葉用手柄執(zhí)行手動(dòng)變槳。當(dāng)葉片被人工移動(dòng)到它的機(jī)械零點(diǎn)時(shí)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。 當(dāng)這樣做的時(shí)候, 為了要排除計(jì)算范圍溢出, 傳感器一定要設(shè)定在黃色按

8、鈕操作的計(jì)算范圍，按鈕位于傳感器后面的一個(gè)螺絲帽下面。按鈕在絕對(duì)值感應(yīng)器上的螺絲帽后面 圖片。 5. 6: 感應(yīng)器按鈕用軟件開始對(duì)應(yīng)葉片的參數(shù)設(shè)置鍵入“校正”。 在“機(jī)械校準(zhǔn)”之后, 現(xiàn)在的角度值自動(dòng)地被清到零點(diǎn)。 顯示的真實(shí)角度值現(xiàn)在必須是 0 °。 參數(shù)設(shè)置就完成了。 3 SSB柜體的組成軸柜 電容柜變槳系統(tǒng)組件1. 每一個(gè)變槳電機(jī)一套停車剎車，測(cè)速電機(jī), 絕對(duì)值變送器（旋編）和強(qiáng)制的空氣-冷卻2. 一套在市電斷電或觸發(fā)急停模式時(shí)的后備電源超級(jí)電容器3. 有著充電控制和電池電壓檢查的電池充電器4. 一個(gè)三相的DC-Link變流器, 4 象限的葉片變槳伺服直流馬達(dá)5. 自動(dòng)的葉片變

9、槳控制系統(tǒng) (變槳控制器) 技術(shù)上數(shù)據(jù) /特性1. DCtransD 用三相電源供電的變流器, 一路直流供電和一路直流輸出。2. 將超級(jí)電容掛在直流母線上作為后備電源，并通過集成功率二極管驅(qū)動(dòng)直流變槳電機(jī)（直流串勵(lì)電機(jī)）。3. 在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中能量流動(dòng)通過剎車斬波器內(nèi)部/外部的附加電阻限制。 介紹直流電機(jī)直流斬波流三相400V 從滑環(huán)來的三相400V交流電源，通過三相橋式整流變成直流電，供給直流電機(jī)，通過控制直流電流的大小改變控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。限位、安全保護(hù)信號(hào)通過7K1送到CAN通信接口輸出電抗器波三相電源濾波器電容供電正常模式三相電源通過一個(gè)限流電阻給DCTransD供電，啟動(dòng)完畢，通過7K4

10、旁路啟動(dòng)電阻。外部保護(hù)信號(hào)通過7K1給到DCTransD,當(dāng)外部保護(hù)時(shí)7K1動(dòng)作造成DCTransD,轉(zhuǎn)換到緊急模式。DCTransD和變槳控制器S100通訊，通過CAN-BUS端口。緊急模式當(dāng)電網(wǎng)斷電或觸發(fā)急停時(shí)，DCTransD轉(zhuǎn)換到電容供電，電容225V直流電源通過5F2、5F3供為DCTransD供電，將槳葉快速順槳至91°。充電單元-概念1、 充電單元對(duì)每個(gè)模塊執(zhí)行的溫度檢查，極性翻轉(zhuǎn)和過壓檢測(cè)。2、 充電過度，過熱和極性翻轉(zhuǎn)將造成充電停止3、 電容量測(cè)量和極限的檢查4、 獨(dú)立繼電器給接觸器發(fā)信號(hào)（UC OK/redy）5、 2個(gè)連接計(jì)算機(jī)(EIA 485)的串口(為了數(shù)據(jù)

11、交換、參數(shù)分配、服務(wù)功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控，等等)充電單元診斷1、 獨(dú)立繼電器發(fā)信號(hào)給接觸器UC OK:意味著如果UC模塊與或者或的設(shè)置沒有錯(cuò)誤的情形。Ready：意味著如果UC模塊與或者或的設(shè)置沒有錯(cuò)誤的情形和UC模塊充滿電。2、 LED燈介紹Mains ok (綠色LED):LED亮的條件是供電在允許范圍之內(nèi)（400VAC土15%）UC charger（黃色LED）:LED亮的條件是當(dāng)一直充電仍然沒有充達(dá)到額定輸出電壓。UC charger（綠色LED）:LED亮的條件是已經(jīng)達(dá)到額定電壓。它又達(dá)到超出最小輸出電壓（Ubmin）的極限。Error(紅色LED)：如果以下條件達(dá)到l UC模塊的過溫l

12、UC模塊充電達(dá)到極限以下l UC模塊極性翻轉(zhuǎn)l UC模塊過壓l 系統(tǒng)配置錯(cuò)誤安全鏈1、 兩個(gè)硬件安全鏈信號(hào)來自風(fēng)機(jī)主控PLC2、 一個(gè)附加的軟件安全鏈信號(hào)，由DP總線信息數(shù)字量輸出給3K2接觸器的方式?jīng)Q定。3、 2通道安全鏈繼電器3K1的狀態(tài)決定安全鏈信號(hào)。4、一路軟件安全鏈，通過3K2控制安全繼電器3K1?？偩€通信故障和編碼器跳變也能觸發(fā)軟件安全鏈軟件。4 SSB電機(jī)介紹 SSB電動(dòng)機(jī)是直流電機(jī) 直流的電機(jī)的接線SSB的電機(jī)內(nèi)部設(shè)置了短接線（見3、4端子），主要是檢查C1插頭是否插接牢固可靠，如果有一個(gè)插頭連接不好將會(huì)報(bào)pilot故障，即接線故障。電磁剎車測(cè)速電機(jī)變槳電機(jī)旋編SSB電機(jī)散熱風(fēng)

13、扇哈丁頭脫落檢測(cè)5 主要后備系統(tǒng)介紹51 冗余的24VDC電源系統(tǒng)當(dāng)安全鏈動(dòng)作或者電網(wǎng)斷電后，每個(gè)柜內(nèi)的3T1將超級(jí)電容的225VDC轉(zhuǎn)換本柜的24VDC控制電壓。 電網(wǎng)正常時(shí)的24VDC的供電電網(wǎng)正常時(shí)通過2#軸柜的400VAC變24VDC模塊2T1，同時(shí)給三個(gè)變槳軸柜提供24V直流電源，保證輔助電路的繼電器和模塊正常工作。6 SSB模塊設(shè)定介紹 24VDC供電模塊緊急24VDC供電模塊3T1，每個(gè)軸柜各有一個(gè)。這個(gè)模塊在緊急模式電容供電時(shí)給本軸柜提供24VDC電源。正常24VDC供電模塊這個(gè)模塊裝在2#軸柜上，在電網(wǎng)正常時(shí)，把400VAC轉(zhuǎn)換成24VDC供給三個(gè)軸柜的輔助電路繼電器和模塊使

14、用。電池電壓檢查模塊這個(gè)模塊負(fù)責(zé)檢查電池（超級(jí)電容）電壓，依圖紙進(jìn)行設(shè)定。電網(wǎng)電源檢測(cè)模塊這個(gè)模塊檢測(cè)電網(wǎng)電壓值和相序，依圖紙進(jìn)行設(shè)定。溫度繼電器11A1、12A1是兩個(gè)溫度檢測(cè)繼電器，外接PT100。依圖紙進(jìn)行設(shè)定。用來保證各柜體的溫度在正常范圍內(nèi)。 時(shí)間繼電器用來柜內(nèi)設(shè)置加熱時(shí)間，設(shè)定60分鐘。用來設(shè)定加熱時(shí)間。通訊模塊 通訊和配線為了在主機(jī)和變槳系統(tǒng)之間通訊, PROFIBUS-DP外部總線接口模塊是使用在終端MCFB的主版通訊卡(板卡地址0)，外部總線地址在接口模塊(參考分別描述)調(diào)整 S100（14A1）介紹14A1就相當(dāng)于一個(gè)子站，帶有數(shù)字和模擬信號(hào)的I/O口，帶有通訊CAN-BUS內(nèi)部通訊接口，其中在1#軸柜的14A1上增加了MCFB的主版通訊卡。和外部程序進(jìn)行PROFIBUS-DP通訊。 DcctransD與S100的通信控制板S100（14A1）和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器DCtransD(5A1)間的通信，通過