风机对控制柜要求

第一篇：风机对控制柜要求

风机与风阀联动控制

消防联动设备接口要求

根据设计的图纸及有关消防规范对各种消防设备的控制、显示功能要求，我公司对本消防系统联动设备的接口提出以下要求：

1.排烟风机控制

消防控制系统需实现对其启、停控制，供电电源为专用消防电源。 应在每个排烟风机对应控制箱内设置直流DC24V继电器一只，以实现远程消防启、停控制。(由消防系统将启动DC24V电压控制信号送至排烟风机控制箱控制该继电器动作启动排烟风机，消防系统撤消输出电压信号时排烟机停止，风机控制箱的二次控制回路消防状态无自保持)，风机启动后风机控制箱应能提供给消防系统排烟风机的运行反馈信号(反馈信号为无源常开接点信号，即风机运行，该接点闭合，当风机停止时，该接点断开，如果为平时排风，消防状态排烟，则平时风机启动无反馈信号，消防排烟启动时才有反馈信号);同时排烟风机控制箱应具有280℃防火阀和排烟阀联锁风机控制功能，当本排烟机的280防火阀熔断关闭，应停止排烟机。

2.正压送风机控制

消防控制系统需实现对其启、停控制，供电电源为专用消防电源。 应在每个正压送风机对应控制箱内设置直流DC24V继电器一只，以实现远程消防启、停控制。(由消防系统将启动DC24V电压控制信号送至正压送风机控制箱控制该继电器动作启动正压送风机，消防系统撤消输出电压信号时风机停止，风机控制箱的二次控制回路消防状态无自保持)，风机启动后风机控制箱应能提供给消防系统正压风机的运行反馈信号(反馈信号为无源常开接点信号，即风机运行，该接点闭合，当风机停止时，该接点断开);同时正压风机控制箱应具有70℃防火阀联锁风机控制功能，当本风机的70℃防火阀熔断关闭，应停止正压送风机。

3.消防补风机控制

消防控制系统需实现对其启、停控制，供电电源为专用消防电源。 应在每个补风机控制箱内设置直流DC24V继电器一只，以实现远程消防启动控制。(由消防系统将启动DC24V电压控制信号送至补风机控制箱控制该继电器动作启动风机，风机控制箱的强电控制回路自保持)。同时，风机控制箱应能提供给消防系统补风机的运行反馈信号(反馈信号为无源常开接点信号，即风机运行，该接点闭合，当风机停止时，该接点断开)，同时风机控制箱应具有70℃防火阀联锁风机控制功能。

4.送风机、新风机、排风机控制

消防控制需实现停新风机、普通排风机、送风机运行的功能。应在每个新风机、排风机、送风机控制箱内设置DC24V继电器一只。当消防系统将DC24V电压信号(点动信号)送至新风机、排风机、送风机控制箱，新风机、排风机、送风机控制箱应能实现停止风机的运行。同时，该控制箱应能提供新风机、排风机、送风机的停止反馈信号(无源常闭接点：风机运行时，该接点断开，当风机停止时，该接点闭合)。此信号应与新风机、排风机、送风机平时不运行时的常闭点区分开;同时风机控制箱应具有防火阀联锁风机控制功能。

其停止功能还可以通过在配电室对其供电回路切除实现。 5.排烟阀

提供一个DC24V受控点及一个受控反馈信号(无源常开接点，电动打开后闭合)和一个280℃自熔关闭反馈(无源常开接点，自熔关闭闭合)，自熔关闭反馈应和平时关闭隔离区分;同时提供与排烟风机联锁控制接点，所有接点不能共用。

6.正压送风阀

提供一个DC24V受控点及一个反馈信号(无源常开接点)用于消防系统控制正压送风阀的动作及监视动作后的反馈信号。

7. 280℃防火阀

此阀平时若为常开状态，当其自熔关闭后应将反馈信号(无源常开接点)传至消防控制中心并停排烟风机，本地联锁风机的端点应与消防端点不共用。

此阀若为常闭，需提供一个DC24V受控点及一个受控反馈信号(无源常开接点，电动打开后闭合)和一个280℃自熔关闭反馈(无源常开接点，自熔关闭闭合)，自熔关闭反馈应和平时关闭隔离区分;同时提供与排烟风机联锁控制接点，所有接点不能共用。

第二篇：外文综合叙述(风机控制)

检索词：

(叶片方位角)&主题=(独立节距角)

通过抗周期性载荷扰动来降低风力发电机的载荷

作者Houtzager,I; van Wingerden,JW; Verheagen,M.

来源：WIND ENERGY(风能)，第2期第16卷，Pages:235-256.DOI:10.1002/we.547.于2013年3月出版

引用次数(0)(源自科学互联网)

参考引用：48

摘要：为了降低风力发电成本(即每千瓦时的成本)，近海岸内的风里发电机的风轮直径越来越大，这也是大势所趋。然而，愈来愈大的尺寸也相应的增加了风力机结构上的载荷。于是，为了克服此类扰动有必要利用更复杂的方法，比如独立变桨。作用在每一个桨叶上的扰动在很大程度上可以认为是确定的;比如，塔影，风切，偏航误差以及重力与风轮旋转速度、方位角密切相关，且随着时间慢慢变化。本文以工作在额定风况以上的定速风机与变速风力机为对象，通过提出一个无重复控制器来降低周期性的载荷扰动，应用在各个桨叶的独立变桨距控制器中。在5兆瓦上风向的风力机模型中，分别运用重复控制方法与典型的独立变桨距控制方法进行控制效果仿真分析对比。仿真结果显示，对于相应的变化较为慢的周期性风激励扰动，此无重复控制方法能显著降低风力机机械结构的振动，且不需要太多的高频控制动作。

入藏编号：WOS:00031626770006

文件类型：学术论文

语言：英语

著作关键字：独立变桨距控制;智能风轮;无重复控制;振动控制;降载

关键字(附加)：迭代学习控制;独立变桨距控制;阶重复控制;预测控制;鲁棒性;控制器;系统;反馈;设计

转载地址：Houtzager,I(转载作者)

Delft Univ Technol, Delft CtrSyst&Control, Mekelweg2,NL-2628CD Delft, Netherlands

地址：

[1] Delft Univ Technol, Delft CtrSyst&Control,NL-2628CD Delft, Netherlands Email:

项目资金来源：

资金机构资助编号

荷兰工程技术基金会STW

TMR.5636

荷兰科学研究组织(NOW)经济事务部应用科学分部

出版商：WILEY-BLACKWELL,111RIVERST,HOBOKEN07030-5774,NJUSA 网络科学分类：能源&燃料，工程，机械

研究领域：能源&燃料，工程

IDS NO. 108CD

ISSN:1095-4244

第三篇：风机变桨控制系统简介

风力发电机组 变桨系统介绍

1

一.风力发电机组概述

双馈风机

1.风轮：风轮一般由叶片、轮毂、盖板、连接螺栓组件和导流罩组成。风轮是风力机最关键的部件，是它把空气动力能转变成机械能。大多数风力机的风轮由三个叶片组成。叶片材料有木质、铝合金、玻璃钢等。风轮在出厂前经过试装和静平衡试验，风轮的叶片不能互换，有的厂家叶片与轮毂之间有安装标记，组装时按标记固定叶片。组装风轮时要注意叶片的旋转方向，一般都是顺时针。固定扭矩要符合说明书的要求。

风轮的工作原理：风轮产生的功率与空气的密度成正比﹑与风轮直径的平方成正比﹑与风速的立方成正比.风力发电机风轮的效率一般在0.35—0.45之间(理论上最大值为0.593)。贝兹(Betz)极限

2.发电机与齿轮箱

双馈异步发电机

变频同步发电机

同步发电机---风力发电机中很少采用(造价高﹑并网困难)

(同步发电机在并网时必须要有同期检测装置来比较发电机侧和系统侧的频率﹑电压﹑相位,对风力发电机进行调整,使发电机发出电能的频率与系统一致;操作自动电压调压器将发电机电压调整到与系统电压相一致;同时,微调风力机的转速,从周期检测盘上监视,使发电机的电压与与系统的电压相位相吻合,就在频率﹑电压﹑相位同时一致的瞬间,合上断路器,将风力发电机并入电网.)

永磁发电机---是一种将普通同步发电机的转子改变成永磁结构的发电机.组.

异步发电机---是异步电机处于发电状态,从其激励方式有电网电源励磁(他励)发电和并联电容自励(自励)发电两种情况.

电网电源励磁(他励)发电是将异步电机接到电网上, 电机内的定子绕组产生以同步转速转动的旋转磁场,再用原动机拖动,使转子转速大于同步转速, 电网提供的磁力矩的方向必定与转速方向相反,而机械力矩的方向则与转速方向相同,这时就将原动机的机械能转化为电能. 异步电机发出的有功功率向电网输送,同时又消耗电网的有功功率作励磁,并供应定子与转子漏磁所消耗的无功功率,因此异步发电机并网发电时,一般要求加无功补偿装置,通常用并联电容补偿的方式.

异步发电机的起动﹑并网很方便,且便于自动控制﹑价格低﹑运行可靠﹑维修便利﹑运行效率也较高,因此在风力发电机并网机组基本上都是采用异步发电机,而同步发电机则常用于独立运行.

3.偏航控制系统

风力机的偏航系统也称对风装置.其作用在于当风速矢量的方向变化时,能够快速平稳地对准风向,以便风轮获得最大的风能.

大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调整风轮并使其对准风向. 偏航系统一般包括感 应风向的风向标, 偏航电机, 偏航行星齿轮减速器,回转体大齿轮等.

3 解缆

大多数风机的发电机输出功率的同轴电缆在风力机偏航时一同旋转,为了防止偏航超出而引起的电缆旋转,应该设置解缆装置,并增加扭缆传感器以监视电缆的扭转状态. 4. 变桨控制系统 5. 变流器 6. 塔架

风机四种不同的控制方式: 1. 定速定桨距控制(Fixed speed stall regulated) 发电机直接连到恒定频率的电网,在发电时不进行空气动力学控制 2. 定速变桨距控制(Fixed speed pitch regulated) 发电机直接连到恒定频率的电网,在大风时桨距控制用于调节功率 3. 变速定桨距控制(Variable speed stall regulated) 变频器将发电机和电网去耦(decouples),允许转子速度通过控制发电机的反力矩改变.在大风时,减慢转子直到空气动力学失速限制功率到期望的水平. 4. 变速变桨距控制(Variable speed pitch regulated) 变频器将发电机和电网去耦(decouples), 允许通过控制发电机的反力矩改变转子速度.在大风时,保持力矩, 桨距控制用于调节功率.

5

二.基本知识

13

15 三. 风力发电机组的信号

(一) 机组状态参数检测

1.转速

风力发电机组转速的测量点有两个：即发电机转速和风轮转速。转速测量信号用于控制风力发电机组并网和脱网，还可用于起动超速保护系统，当风轮转速超过设定值n1或发电机转速超过设定值n2时，超速保护动作，风力发电机组停机。

风轮转速和发电机转速可以相互校验。如果不符，则提示风力发电机组故障。 2.温度

有8个点的温度被测量，用于反映风力发电机组系统的工作状况。这8个点包括：①齿轮箱油温;②高速轴承温度;③大发电机温度;④小发电机温度;⑤前主轴承温度;⑥后主轴承温度;⑦控制盘温度(主要是晶闸管的温度);⑧控制器环境温度。

由于温度过高引起风力发电机组退出运行，在温度降至允许值时，仍可自动起动风力发电机组运行。

3.机舱振动

为了检测机组的异常振动，在机舱上应安装振动传感器。传感器由一个与微动开关相连的钢球及其支撑组成。异常振动时，钢球从支撑它的圆环上落下，拉动微动开关，引起安全停机。重新起动时，必须重新安装好钢球。

机舱后部还设有桨叶振动探测器(TAC84系统)。过振动时将引起正常停机。 4.电缆扭转

由于发电机电缆及所有电气、通信电缆均从机舱直接引入塔筒，直到地面控制柜。如果机舱经常向一个方向偏航，会引起电缆严重扭转因此偏航系统还应具备扭缆保护的功能。偏航齿轮上安有一个独立的记数传感器，以记录相对初始方位所转过的齿数。当风力机向一个方向持续偏航达到设定值时，表示电缆已被扭转到危险的程度，控制器将发出停机指令并显示故障。风力发电机组停机并执行顺或逆时针解缆操作。为了提高可靠性，在电缆引入塔筒处(即塔筒顶部)，还安装了行程开关，行程开关触点与电缆相连，当电缆扭转到一定程度时可直接拉动行程开关，引起安全停机。

为了便于了解偏航系统的当前状态，控制器可根据偏航记数传感器的报告，以记录相对初始方位所转过的齿数显示机舱当前方位与初始方位的偏转角度及正在偏航的方向。

5.机械刹车状况

在机械刹车系统中装有刹车片磨损指示器，如果刹车片磨损到一定程度，控制器将显

16 示故障信号，这时必须更换刹车片后才能起动风力发电机组。

在连续两次动作之间，有一个预置的时间间隔，使刹车装置有足够的冷却时间，以免重复使用使刹车盘过热。根据不同型号的风力发电机组，也可用温度传感器来取代设置延时程序。这时刹车盘的温度必须低于预置的温度才能起动风力发电机组。

6.油位

风力发电机的油位包括润滑油位、液压系统油位。

(二)电力参数的监测

风力发电机组需要持续监测的电力参数包括电网三相电压、发电机输出的三相电流、电网频率、发电机功率因数等。这些参数无论风力发电机组是处于并网状态还是脱网状态都被监测，用于判断风力发电机组的起动条件、工作状态及故障情况，还用于统计风力发电机组的有功功率、无功功率和总发电量。此外，还根据电力参数，主要是发电机有功功率和功率因数来确定补偿电容的投入与切出。

1.电压测量

电压测量主要检测以下故障：

(1)电网冲击

相电压超过450V 0.2s。

(2)过电压

相电压超过433V 50s。

(3)低电压

相电压低于329V 50s。

(4)电网电压跌落

相电压低于260V 0.1s。

(5)相序故障。

对电压故障要求反应较快。在主电路中设有过电压保护，其动作设定值可参考冲击电压整定保护值。发生电压故障时风力发电机组必须退出电网，一般采取正常停机，而后根据情况进行处理。

电压测量值经平均值算法处理后可用于计算机组的功率和发电量的计算。

2.电流测量

关于电流的故障有：

(1)电流跌落

0.1s内一相电流跌落80%。

(2)三相不对称 三相中有一相电流与其他两相相差过大，相电流相差25%，或在平均电流低于50A时，相电流相差50%。

(3)晶闸管故障

软起动期间，某相电流大于额定电流或者触发脉冲发出后电流连续0.1s为0。

对电流故障同样要求反应迅速。通常控制系统带有两个电流保护即电流短路保护和过电流保护。电流短路保护采用断路器，动作电流按照发电机内部相间短路电流整定，动作时间。0～0.5s。过电流保护由软件控制，动作电流按照额定电流的2倍整定，动作时间1～3s。电流测量值经平均值算法处理后与电压、功率因数合成为有功功率、无功功率及其他电力参数。

电流是风力发电机组并网时需要持续监视的参量，如果切人电流小于允许极限，则晶闸管导通角不再增大，当电流开始下降后，导通角逐渐打开直至完全开启。并网期间，通过电流测量可检测发电机或晶闸管的短路及三相电流不平衡信号。如果三相电流不平衡超出允许范围，控制系统将发出故障停机指令，风力发电机组退出电网。

3.频率

电网频率被持续测量。测量值经平均值算法处理与电网上、下限频率进行比较，超出时风力发电机组退出电网。

电网频率直接影响发电机的同步转速，进而影响发电机的瞬时出力。

4.功率因数

功率因数通过分别测量电压相角和电流相角获得，经过移相补偿算法和平均值算法处理后，用于统计发电机有功功率和无功功率。

由于无功功率导致电网的电流增加，线损增大，且占用系统容量。因而送人电网的功率，感性无功分量越少越好，一般要求功率因数保持在0.95以上。为此，风力发电机组使用了电容器补偿无功功率。考虑到风力发电机组的输出功率常在大范围内变化，补偿电容器一般按不同容量分成若干组，根据发电机输出功率的大小来投入与切出。

这种方式投入补偿电容时，可能造成过补偿。此时会向电网输入容性无功。

电容补偿并未改变发电机运行状况。补偿后，发电机接触器上电流应大于主接触器电流。

(三)风力参数监测

1.风速

风速通过机舱外的数字式风速仪测得。计算机每秒采集一次来自于风速仪的风速数据;每10min计算一次平均值，用于判别起动风速(风速v>3m/s时，起动小发电机，v>8m/s起动大发电机)和停机风速(v>25m/s)。安装在机舱顶上的风速仪处于风轮的下风向，本身并不精确，一般不用来产生功率曲线。

2.风向

风向标安装在机舱顶部两侧，主要测量风向与机舱中心线的偏差角。一般采用两个风向标，以便互相校验，排除可能产生的误信号。控制器根据风向信号，起动偏航系统。当两个风向标不一致时，偏航会自动中断。当风速低于3m/s时，偏航系统不会起动。

(四)各种反馈信号的检测

控制器在以下指令发出后的设定时间内应收到动作已执行的反馈信号：①回收叶尖扰流器;②松开机械刹车;③松开偏航制动器;④发电机脱网及脱网后的转速降落信号。否则将出现相应的故障信号，执行安全停机。

19 四.控制系统系统工程实例

20 .控制箱

21 1

2.轴箱

22

.蓄电池箱

23

24

轮毂中变桨控制柜实际照片，周边三个兰色的是变桨伺服电机

25

变桨系统连线示意图

26 将电池柜、配电柜用支架固定在图中所示的位置

27

28

编码器

29

变桨角度限位开关

30

带加热装置的超声波矢量风速风向仪，侧面为航空警示灯。

31 风电设备项目

浇铸式滑环系统具有高转速、结构精巧，尤其是可行的执行件和外直径的比例优化以及耐振性强等特性。浇铸式滑环系统有碳弹簧丝和金弹簧丝两种型号可供选用。结构精巧基础上的高度集成是带有金弹簧丝刷的滑环系统的显著特点。通常应用于机床设备、绞线机和风电系统中。

浇铸式滑环系统，30 路金弹簧丝型号

2 路 400 V 直流电，50 A 3 路 230 V，10 A 2 路 24 V 直流电，7.5 A 24 路 24 V 直流电，1 A 碳和金弹簧丝型号的滑环系统组件

5 路 400 V 交流电，80 A 4 路 230 V 交流电，16 A 6 路 24 V 交流电，16 A 15 路 24 V 交流电，1 A 32

五. “1.5MW变桨伺服控制系统”的开发设计

近年来，由于油价一路攀升,发展风能等清洁再生能源越来越受到国家的重视和大力扶持.按照国家规划，未来15年我国风电设备市场份额将高达1400亿元至2100亿元.另一方面,由于我国风电设备制造尚处于起步阶段, 国内风电设备的产能偏小,无奈只能化高价购买进口风机和部件,严重影响了我国风电行业的快速发展.就电变桨伺服控制系统而言,目前尚未有国产电变桨控制系统的报道,国内大型风机几乎均采用国外进口产品.由于进口产品价格高(每套变桨系统约需35～40万人民币),订货周期长,同时国家发改委《关于风电建设管理有关要求的通知》中明确规定：风电设备国产化率要达到70%以上，不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设.因此风电设备的国产化已是大势所趋﹑当务之急,也是风电设备制造厂商责无旁贷的责任.

技术分析

变桨距风力发电机组的风轮桨叶可以有以下几种工作状态: 1. 静止状态: 变距风轮的桨叶在静止时,节距角为90°,这时气流对桨叶不产生转矩. 2. 起动状态:当风速达到起动风速时,控制系统控制桨叶向0°方向转动,直到气流对桨叶产生一定的攻角, 风轮开始起动(一般先调节桨距角到45°，当转速达到一定时，再调节到0°，直到风力机达到额定转速并网发电). 3. 并网发电:为确保并网平稳,对电网产生尽可能小的冲击,变桨距系统可以在一定时间内,保持发电机转速在同步转速附近,以便寻找最佳时机并网

33 (例如在同步转速±10 r/min内持续1S, 发电机切入电网). 4. 额定功率以下运行:传统的控制方法是在运行过程中，当输出功率小于额定功率时，桨距角保持在0°位置不变，不作任何调节;另一种方法是采用以

Vestas为代表的所谓OptitiP技术，即根据风速的大小，按照最佳叶尖速比曲线确定叶片的节距角，优化输出功率。

5. 额定功率运行时:当风速达到或超过额定风速后,发电机机组进入额定功率状态，变桨控制系统根据发电机输出功率的变化调整桨距角的大小，桨叶节距朝迎风面积减小或增大的方向转动一个角度,使发电机的输出功率保持在额定功率。

6. 脱网:当风力发电机需要脱离电网时, 变桨系统可以先转动叶片,使发电机减小输出功率,当功率减小到0时, 发电机从电网脱开,以避免发电机突甩负载的过程.

7. 紧急停机:如遇到电网突然断电或其它紧急情况停机, 变桨伺服系统可以通过自备的UPS短暂供电,以便变桨系统完成收桨及采取予定的其它安全措施.

34 开发内容: 根据以上分析,变桨伺服系统应包括如下内容: 伺服电机(带码盘)---------------(外购) 伺服驱动系统--------------------(采用通用伺服系统改造) 伺服控制系统--------------------(采用PLC控制,自行设计和制作)

现场总线接口和通讯协议---- (与主控制器通讯,接收主控制器给出的目标位

置﹑定位速度和转动方向等给定值,同时将变

桨伺服系统的运行参数和运行状态发送给主控制器)

UPS电源--------------------------(UPS电源及电池充电控制﹑电池状态监视,紧

急情况下电池供电运行相关的管理.------------- 选购或自行设计制作)

几种的变桨系统比较

变桨系统是现代大型风机的重要组成部分. 变桨伺服控制系统作为风力发电控制系统的外环,在风力发电机组的控制中起着十分重要的作用.它控制风力发电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节.在低风速起动时,桨叶节距可以转到合适的角度,使风轮具有最大的起动力矩;当风速过高时,通过调整桨叶节距,改变气流对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,使发电机功率输出保持稳定.

35 电变桨伺服控制系统是一个闭环控制的专用伺服系统,根据所用电机可以分为直流伺服和交流伺服两种类型.

直流型电变桨伺服控制系统(以SSB生产的直流型变桨伺服控制系统为例) 变桨系统主要由PLC﹑可逆直流调速装置﹑直流电机﹑绝对式位置编码器等组成,并由蓄电池作为后备电源. PLC组成变桨的控制系统,它通过现场总线(例如CAN总线)和主控制系统通信,接受主控制系统的指令(主要是桨叶转动的速度和角度指令),并控制可逆直流调速装置驱动直流电机,带动桨叶朝要求的方向和角度转动,同时PLC还负责蓄电池的充电控制﹑蓄电池电压的监控等辅助控制. SSB的直流型变桨系统主要由以下特点:

⑴ 采用串激直流电机,起动力矩大.对于转动重达数吨﹑直径数十米的叶片有好处;

⑵ 由于采用直流无级调速,低速性能好;

⑶ 不允许空载运行,否则会引起“飞车”;

⑷ 电机有碳刷,维修困难;

⑸ 加后备电池比较方便. 交流型电变桨伺服控制系统(以LUST生产的交流型变桨伺服控制系统为例) 变桨系统主要由PLC﹑交流伺服系统﹑交流伺服电机﹑绝对式位置编码器等组成,并由UPS作为后备电源.控制原理与直流型大同小异.LUST的交流型变桨系统主要由以下特点:

⑴ 采用交流永磁同步电机或交流异步电机,结构简单﹑维修工作量小;

⑵ 代表了伺服控制系统的发展方向; ⑶ 必须加UPS;以便在电网突然断电或其它紧急情况停机时, 变桨伺服系

36 统可以通过自备的UPS短暂供电,使变桨系统完成收桨及采取予定的其它安全措施.

设计方案

通过以上分析,我们可以知道,变桨系统主要由用PLC作控制器的变桨控制系统﹑利用编码器构成位置闭环的伺服驱动系统和通过减速齿轮转动桨叶的伺服电机等组成.结构上分成一个控制箱﹑三个轴箱﹑三个蓄电池箱共七个电气箱.在方案设计时我们遵循以下几点: 1. 尽量利用市场上现有的成熟产品,进行应用性开发(例如变桨伺服系统,我们准备采用通用伺服系统改造的办法,而不是自己来开发一套伺服驱动系统); 2. 一方面我们要在消化﹑吸收的基础上,参考﹑借鉴国外同类产品的设计,另一方面也不能完全照搬﹑仿造,必须根据我们的实际情况进行电路设计和元器件选型; 3. 具备与国外同类产品相同的功能,性能满足风力发电机的要求; 4. 采用与国外同类产品相同的总线接口和通讯协议; 5. 外形尺寸和安装方式与国外同类产品具有互换性. 根据以上几点,我们分别设计了直流和交流两种变桨控制系统的技术方案,现分述如下: ㈠ 直流型电变桨伺服控制系统

直流型电变桨伺服控制系统的电气原理图见附图1～图3所示.变桨控制器采用西门子S7—300型PLC,其软件和硬件配置见附图7.其他主要部件及开发

37 方式如下: 1.直流伺服电机-------------------(选购.带一个测速发电机和二个绝对值位置编

码

器,分别用作速度反馈和位置反馈) 2. 直流伺服驱动系统------------- (采用通用直流伺服系统改造及设置伺服驱动

器参数)

3. 伺服控制系统--------------------(采用PLC作控制器,自行进行端口配置和控制

程序设计,包括选定现场总线接口类型﹑确定通讯内容和通讯协议)

4. 蓄电池-----------------------------(确定电池电压及Ah数并选购) 5. 充电机及电池状态监控--------(选购或自行开发) ㈡交流型电变桨伺服控制系统

交流型电变桨伺服控制系统的电气原理图见附图4～图6所示. 变桨控制器采用西门子S7—300型PLC,其软件和硬件配置见附图7.其他主要部件及开发方如下: 1.交流伺服电机--------------------(选购.带二个绝对值位置编码,分别用作速度

反馈和位置反馈,同时便于消除例如由机械间隙引起的定位误差.) 2. 交流伺服驱动系统------------- (采用通用交流伺服系统改造及设置伺服驱动

器参数)

3. 伺服控制系统--------------------(采用PLC作控制器,自行进行端口配置和控制

程序设计, 包括选定现场总线接口类型﹑确定

38

通讯内容和通讯协议)

4.UPS电源--------------------------(选购)

5.充电机及电池状态监控--------(选购或自行开发) 主要技术性能指标: ㈠ 伺服电机

8. 额定转速 2000 rpm 9. 额定输出电流 17A 10. 额定转矩 16.0 Nm 11. 电源电压 12. 绝缘等级 F13. 冷却方式 14. 防护等级 IP64 15. 环境温度 9.制动装置 10.编码器

㈡伺服驱动系统

1.额定输出功率 7.5KW 2.额定输出电流 24A 3.额定输出电压 34.输入电压 35.过载能力 43A/306.冷却方式

三相AC380V 级 自然冷却 -25℃～+40℃ 选件

绝对值位置编码器 ×0---400V(AC)

×AC380V(-25%～+10%) 秒

散热器外置自然冷却

39 7.防护等级 IP24或更高 8.环境温度 -25℃～+40℃ 9.制动电阻 外加 10.配置现场总线 CAN总线

11.保护功能 电机三相短路保护﹑过载保护﹑电源过压保护

﹑电源欠压保护﹑电机超速保护等. ㈢UPS电源 电网停电后保持供电1分钟,瞬时切换. 注:其中电机转速和输出转矩需总体设计确认或提供准确的数据. 开发步骤

1.工程化设计(包括分别设计控制箱及轴箱主回路和控制回路的电气原理图﹑元器件排列布置图﹑接线表); 2.元器件选型并提出材料清单; 3.控制箱结构设计;(该项设计需领导另行安排人员进行) 4.编制PLC控制程序和通讯程序; 5.伺服系统参数整定及模拟调试; 6.现场调试 7.改进设计并定型

40 六.风机防雷

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风向标

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风速仪

单翼风向传感器

风向感应器为单翼风标(见图9.5)。 当风标转动时，带动格雷码盘(常用七位，分辨率为2.8°)，按照码盘切槽的设计，码盘每转动2.8°，光电管组就会产生新的七位并行格雷码输出。 风杯风速传感器

风速传感器采用三杯式感应器，风杯由碳纤维增强塑料制成(见图9.5)。 当风杯转动时，带动同轴的多齿截光盘转动，使下面的光敏三极管有时接收到上面发光二极管发射的光线而导通，有时接收不到上面发光二极管照射来的光线而截止。这样就能得到与风杯转速成正比的脉冲信号，该脉冲信号由计数器计数，经换算后就能得出实际风速值。

43 振动监测

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扭缆开关

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七. 风机安全系统

根据IEC61400-1(风机设计条件),风机安全系统有三个特点: ⑴安全系统独立于主控系统之外; ⑵控制级别高于主控系统; ⑶安全系统一旦被触发, 安全系统能够单独(而不是通过主控系统)发出紧急停机(紧急顺桨)和/或从电网断开的指令.

八. 风场SCADA

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第四篇：风机基础沉降观测要求

1. 对每台风机进行单独的观测,每台风机已设置4个沉降观测点,对这4个观测点均需观测和记录.

2. 观测要求

(1)基准点应尽量靠近观测点位置,但应在基础沉降影响范围之外,即距风机基础边线至少应大于80m.基准点一般不少于3个.

(2) 风机基础沉降观测采用II等水准测量,II等水准测量应采用闭合差,闭合差应小于 %%A5 Nmm(N为回路测站总数).

(3) 观测时间和密度

a.基础浇筑完成当天开始第一次观测. b.基础浇筑完成后一周每天观测一次. c.基础浇筑完成一周后每1~3月观测一次.

d.机组安装当天开始新一轮观测. e.机组安装后一周每天观测一次. f.机组安装后第一年每1~3月观测一次.

g.机组安装后第二年观测2~3次. h.机组安装第二年以后每年观测1次. i.当发现观测结果异常时或监理有要求时,应加密观测.

(4) 应记录每台机4个观测点的沉降量,机组安装后的观测还应记录观测时刻的风速风向数据.每台风机沉降差控制倾斜率为0.3%.

(5) 当沉降稳定时,可终止观测,沉降是否稳定应根据沉降量与时间关系曲线断定,当某一台机沉降速率小于0.02mm/d时

(指某台机4个测点的平均值),可认为该风机基础沉降已稳定,可终止观测,但总观测时间尚应满足不小于12个月的要求.

3. 观测资料

观测资料至少应包括:基准点测量记录,各测点原始测量记录;

计算各测点沉降?

绘制时间

~沉降关系曲线;

编制观测分析报告

本文转自中国风力发电信息网(http://),原文地址：http:///ziliao/show.php?itemid=465

第五篇：空调用通风机安全要求

前言本标准的第章第章附录是强制性的其他是推荐性的

本标准非等效采用英国标准机械和电工安全导则标准格式按

标准化工作导则第单元标准的起草与表述规则第部分标准编写的基本规

定

本标准是对的修订

本标准与原标准不同之处有以下几点

原标准强调在产品出厂前的一系列保证安全运行的要求而对有关运行过程中机械与电气安全 要求略少一些

本标准按安全标准起草编制要求着重于运行方面所产生因素进行制定与预防措施

本标准略去了设计制造等阶段针对安全方面要求本标准部分内容将在具体产品标准中体现 出来

本标准与不同之处有以下几点

标准适用范围仅适用于空调用通风机

根据我国电力工业情况其使用最高电压为

标准中通风机安全要求仅按空调用通风机特点编写

本标准自实施之日起代替

本标准由全国冷冻设备标准化技术委员会提出并归口

本标准由上海通惠开利空调设备有限公司负责起草

本标准主要起草人杨伟荣何荣伟张娟维赵鸫

本标准由全国冷冻设备标准化技术委员会负责解释中华人民共和国国家标准空调用通风机安全要求代替国家质量技术监督局批准实施

范围

本标准规定了空调设备和空调系统所使用通风机机械和电气安全要求

本标准适用于额定电源电压为小于等于的空调设备和空调系统使用的通风机

本标准不适用于船用运输用通风机和家用电扇及在易燃易爆粉尘浓度高的环境中工作的通风 机

引用标准

下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均 为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 施转电机基本技术要求

电机外壳防护分级

低压电器外壳防护等级

通风机的危险因素

通风机由下列因素引起人身伤害

接触正在旋转的部件

旋转部件与静止部件之间

两个旋转部件之间

因气流作用吸入风机进风口以至触及到轴和叶轮

异物进入风机后被抛出

风机零件结构失效

电动机和电器元件绝缘和防护失效

接线端子安装失效

连续振动引起电器设备失效

接地装置的失效注

图所示是机械危险因素图典型的风机机械性危险

风机的安全要求或措施和判定

安装在建筑结构内和空调系统中

对于风机进风口或人员接触危险区域应安装防护罩和隔离板

两旋转部件之间应加防护罩其结构牢固能承受工艺应力和环境要求并采用工具才能拆卸 防护罩和隔离板选材时应考虑重量尺寸便于日常维护和替换并避免防护装置本身产生新的危 险

防护罩所用带孔材料应是钢制网格或类似材料其格栅尺寸见附录标准的附录

防护罩支架应固定在独立支座或风机上但不影响到风机本身结构

防护罩和隔离板应考虑对气流的影响注

图图是风机防护装置典型型式安装在空调设备内

安装风机箱体检修门应采用专用工具才能开启内部也能开启

在空调设备中运行的风机存在压力值偏离的现象箱体应有足够强度和刚度

风机电气安全要求

防触电保护

风机的结构和外壳应具有良好的防触电保护以保证不会触及带电部件如果仍存在这种接触可能

性则电动机和电气部件按和标准规定防护等级进行防护用于夹紧接地

装置的部件不应用作其他用途此类部件在安装中不会发生松动

接线端子的安装

接线端子要有足够强度保证在运输安装和维修过程中不受破坏

绝缘介电强度

当风机电动机电气部件整套出厂时按第章进行测试如每一电气部件在装

配前均已按标准通过测试则对整套设备按测试电压为进行测试若到现场进行测试则也按 电压进行测试

图轴流式风机的防护方式

图离心式风机的主要防护方式

振动

电气设备不应受到振动速度大于由旋转部件引起的持续振动

使用信息

使用说明书应具有以下内容

产品型号名称工作原理特点和用途等

产品结构示意图电气原理图

防护装置作用维护操作说明

产品安装说明使用要求维护保养及注意事项等

最低限度的标志

电动机铭牌应按中和标识

若电动机上不易识别则在适当位置标识其内容包括电源要求输出功率满载电流等内容 制造者的名称

产品型号和名称

产品性能参数风量风压风机转向

产品出厂编号

接地标志

附录

标准的附录

安全距离

上伸可及

人立正站直手向上触及安全距离为如图所示

越过防护结构可及

如图和表所示

危险部位的高度

防护结构的高度

防护结构近人侧距危险部位的水平距离

图

图

弧形可及

表所示为岁及岁以上人的基本运动

通过开口触及

表是用于岁及岁以上人的规则开口安全距离

开口尺寸表示方形开口的边长圆形开口的直径和槽形开口窄边长 开口尺寸大于的安全距离应根据的规定使用

表危险区

高度

防护结构高度

距危险区的水平距离

注

防护结构高度小于的不包括在内因其不能有效地限制身体运动 危险区高度在以上的参见表运动限制安全距离

图示

只在肩部和腋窝运动受限制

臂被支承至肘部表完运动限制安全距离图示

臂被支承至腕部

臂和手支承至指关节

注

臂的运动范围

圆形开口的直径或方形开口的边长或槽形开口的宽度表身体部位图示开口 安全距离

槽形方形圆形

指尖

指至指关节或手

指至肩关节

注如果槽形开口长度大拇指将受到阻滞安全距离可减小到