機艙控制系統(tǒng)

1、11.5MW風力發(fā)電機組機艙控制系統(tǒng)介紹風力發(fā)電機組機艙控制系統(tǒng)介紹2主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、金風1.5MW機組的主體結構二、機艙控制柜topbox三、機艙控制系統(tǒng)中的傳感器及檢測元件3A:葉片B:輪轂C:變槳電機（3個獨立變槳系統(tǒng)）D:發(fā)電機轉(zhuǎn)子（永磁磁鋼）E:發(fā)電機定子（銅排線圈）F:偏航電機（3個）G:風速儀、風向標H:機艙罩I:底座J:塔筒（65m）一、金風一、金風1.5MW機組的主體結構機組的主體結構4 采集機艙內(nèi)的各個傳感器、限位開關的信號；采集并處理葉輪轉(zhuǎn)速、采集機艙內(nèi)的各個傳感器、限位開關的信號；采集并處理葉輪轉(zhuǎn)速、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、風速、溫度、振動等信號，控制對風偏航和液壓站的工作

2、。發(fā)電機轉(zhuǎn)速、風速、溫度、振動等信號，控制對風偏航和液壓站的工作。二、機艙控制柜二、機艙控制柜topbox 機艙柜內(nèi)的各種機艙柜內(nèi)的各種PLC模塊采集到的信號全部通過總線耦合器模塊采集到的信號全部通過總線耦合器BK3150和和DP總線傳輸給塔底主控制器，由主控器進行集中的處理和管理。并由主控總線傳輸給塔底主控制器，由主控器進行集中的處理和管理。并由主控制發(fā)出控制信號使機艙中的元件動作，執(zhí)行偏航和液壓系統(tǒng)的控制動作。制發(fā)出控制信號使機艙中的元件動作，執(zhí)行偏航和液壓系統(tǒng)的控制動作。5機艙控制系統(tǒng)的結構圖6機艙檢測的信號有：1、環(huán)境溫度（模擬量信號）2、機艙溫度（模擬量信號）3、發(fā)電機溫度（模擬量信

3、號）4、發(fā)電機轉(zhuǎn)速（數(shù)字量和模擬量信號）5、風向和風速（模擬量信號）6、機艙位置（模擬量信號）7、機艙振動（模擬量信號）8、葉輪鎖定信號（數(shù)字量信號）9、發(fā)電機斷路器的反饋信號（數(shù)字量信號）10、紐纜信號（數(shù)字量信號）11、振動開關信號（數(shù)字量信號）等等7機艙柜與變槳系統(tǒng)的連接關系8機艙控制柜9三、機艙控制系統(tǒng)中的傳感器及檢測元件三、機艙控制系統(tǒng)中的傳感器及檢測元件1、機艙位置檢測傳感器用于控制工業(yè)機械設備運動部分 ，旋轉(zhuǎn)比率，范圍：1:1到1:969，由輸入軸和輸出軸之間的不同的齒輪組合決定 ，傳送和齒輪驅(qū)動軸是用不銹鋼制造，它可以防止氧化和磨損。齒輪和傳動軸襯套是用自動潤滑的熱塑材料制成。

4、10在機艙中的安裝位置機艙位置檢測傳感器固定在機艙的底座上，靠近偏航軸承的外齒圈。 在機艙位置傳感器的內(nèi)部有一個電位器，電位器內(nèi)的滑線觸頭隨凸輪的位置進行相應的移動，電阻值也隨之發(fā)生變化。電阻值的變化引起電壓的變化。電壓信號被輸送到模擬量采集模塊中進行變換就得到了機艙位置。 112、機艙加速度傳感器主要用于檢測機艙和塔架的低頻振動情況，頻率范圍為（0.1-10Hz），可以同時測量垂直2個方向的加速度，加速度的測量范圍為（-0.5g-+0.5g)。加速度輸出信號與輸出電壓的關系Acceleration x-axis V ：-0,5g=0V 0g=5V +0,5g=10VAcceleration

5、y-axis V ：-0,5g=0V 0g=5V +0,5g=10V1g - 9,81m/s12在機艙中的安裝位置133、接近開關工作原理：接近開關可以無損不接觸地檢測金屬物體。通過一個高頻的交流電磁場和目標體相互作用實現(xiàn)檢測。接近開關的磁場是通過一個LC振蕩電路產(chǎn)生的，其中的線圈為鐵氧體磁芯線圈。采用殊殊的鐵氧體磁芯使得接近開關能夠抗交流磁場和直流磁場的干擾。因此有可能把它們用在焊接領域。14安裝位置154、風向標和風速儀16安裝位置175、振動開關186、紐纜開關191 = 2.8 1400mm扭纜開關塔架壁=500mm(電纜束周長)防護層電纜束安裝位置20 在1500kW風機電機轉(zhuǎn)速測量

6、及過速保護上，設計了2套各自獨立的檢測系統(tǒng)。其中一種是使用1個Gspeed模塊及2個Gpulse模塊構成的轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，Gpulse測量發(fā)電機電壓信號頻率，輸出24V的脈沖列，Gspeed將脈沖轉(zhuǎn)換為對應轉(zhuǎn)速的電壓模擬量輸出（010V），送至風機主控制系統(tǒng)，并由主控制系統(tǒng)軟件計算電機轉(zhuǎn)速。 同時Gspeed模塊還負責連接機艙位置傳感器，得到判斷偏航位置的信號送至主控制系統(tǒng)。另外Gspeed模塊輸出的轉(zhuǎn)速，在主控程序中對比Overspeed模塊得到的兩個轉(zhuǎn)速值。達到電機轉(zhuǎn)速相互檢查的目的。7、發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量模塊GSPEED和GPULSE21連接分布圖22 使用2個相互獨立的接近開關傳感器，并對同

7、一個（尺數(shù)為60齒的）齒盤進行數(shù)齒來進行轉(zhuǎn)速檢測，接近開關輸出是占空比50%、峰-峰值24VDC的頻率信號，這個頻率信號再送入1個Overspeed模塊，并由該模塊判斷電機轉(zhuǎn)速是否超過設定保護值。若電機轉(zhuǎn)速超過設定保護值，模塊將輸出干結點信號。該干結點信號在主控制系統(tǒng)中嵌入在系統(tǒng)安全鏈內(nèi)，從而導致系統(tǒng)安全鏈動作，從而達到電機過速保護的目的。 同時Overspeed模塊輸出2路電機當前對應轉(zhuǎn)速的電壓模擬量，送至主控制系統(tǒng)，由主控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速，并對比Gspeed模塊輸出的電機轉(zhuǎn)速。當對比差值達到設定值即報“轉(zhuǎn)速對比錯誤”，從而達到電機轉(zhuǎn)速相互檢查的目的。8、發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量模塊OVERSPEED

8、23測速模塊組（GPULSE和GSPEED）功能簡述： 能夠檢測電機當前轉(zhuǎn)速，并將結果按照（010VDC）的模擬量輸出。能夠配合凸輪計數(shù)器得到機艙偏航位置信號（010VDC）的模擬量輸出OVERSPEED模塊自身具備如下功能：能夠檢測電機當前轉(zhuǎn)速，并將結果按照（010VDC）的模擬量輸出。能夠判斷電機當前轉(zhuǎn)速是否超過設定值，并將結果輸出干節(jié)點信號。249、發(fā)電機過流保護模塊過電流保護模塊具備如下功能：1、可以判斷是否出現(xiàn)某相過電流的情況，若出現(xiàn)則動作繼電器，從而間接保護變流器。2、可以判斷是否出現(xiàn)三相電流不平衡，若出現(xiàn)則動作繼電器，從而間接保護變流器。每個過電流保護模塊還需要和三個電流傳感器配

9、合使用。25電機出線開關分勵線圈A1A2K91411212434311X14：12 黑蘭雙色1X14：10 黑色1X14：5 藍色1X14：13 棕色 1X1 4接 線 端 子KXF-51mm219181617131214157645981011213Generator phase L1bGenerator phase L2bGenerator phase L3bGroundGnd 24VPuls output 6*F gen+24V supply222F2-6(ZR-YEYH 11.5mm )22F2-4(ZR-YEYH 11.5mm )2F2-2(ZR-YEYH 11.5mm )1 : +

10、 1 5V -棕 色2 : - 1 5V -藍 色3 :o u tp u t-黑 色4 : 0V -黃 綠 雙 色L 1相 霍 爾 互 感 器機艙柜（101mm ）機 艙 柜2X109.2：1X109.2：2X109.2：3X110：6X110：7X110：9X110：87654321KXFP-40.5mm2X11234屏 蔽 箱 11 0 9A 5K9：34K9：31109A5：19109A5：18109A5：17K 9 :1 0 9A 5 :X2:4X2:3A 1A 214112421951給變流器信號1 21 11 0987654321+15V+15V+15V-15V-15V-15VGNDInput1GNDGNDInput2Input3X21234+24VGND黑色黃綠接 地 排線 號4321L2相 霍 爾 互 感 器4 : 0V -黃 綠