变桨控制柜部分-南京工业大学机械与动力工程学院课件.ppt

1、风电监测与控制实验课程南京工业大学机械与动力工程学院二、实验设备二、实验设备三、实验原理与结构三、实验原理与结构 四、偏航运行实验四、偏航运行实验 五、变桨运行实验五、变桨运行实验内容内容一、实验目的一、实验目的 六、实验注意事项六、实验注意事项 七、实验报告要求七、实验报告要求Page 3通过风力发电机试验系统对风力发电有个直观地认识1理解风力发电的工作原理2对风机偏航的液压控制原理的认识3对风机变桨的控制原理的认识4一、实验目的一、实验目的Page 4本实验系统由以下三部分组成： 风机风能控制柜变桨控制柜123二、实验设备二、实验设备Page 5风机部分风机部分原动机额定功率（KW）2.2

2、KW额定电压（V）380额定电流（A）5.79A额定转速（Rmp）750R刹车方式电磁抱闸联轴器永磁发电机偏航电机绝对值编码器偏航回转支承风机塔架滑环电刷液压刹车系统减速箱轮毂变桨步进电机风叶变桨回转支承基座 额定功率（KW）2额定电压（VAC）48V磁极对数8极齿轮方式外齿齿轮模数M4齿轮个数86外径（mm）352内径（mm）170材料类型50Mn增量型值编码器齿轮方式内齿齿轮模数M4齿轮个数39外径（mm）250内径（mm）148材料类型50MnPage 6变桨控制柜部分变桨控制柜部分开关电源偏航PLC变频器继电器交流接触器混合伺服电机控制器混合伺服电机控制器电源触摸屏按钮风速风向传感器P

3、age 7风能控制柜部分风能控制柜部分风能控制器蓄电池逆变器负载监控中心Page 8v 设备电气原理图设备电气原理图三、实验原理与结构三、实验原理与结构监 控 中 心变 频 器变 桨 PLC原 动 机 转 速桨 叶 控 制桨 叶 角 度风 速 传 感 器偏 航 PLC偏 航 控 制偏 航 角 度风 向 传 感 器监控中心风能输入电压电流蓄电池电压电流逆变输出参数逆变输入电压电流变桨控制柜监视原理图风能控制柜监视原理图Page 9偏航变桨控制系统原理图Page 10偏航变桨控制系统原理图NUPage 11偏航变桨控制系统原理图NUPage 121 M 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 .

4、3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 2 M 1 . 0 1 . 1 1 . 2 1 . 3 1 . 4 1 . 5ML +D C M L +1 M 1 L + 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 2 M 2 L + 0 . 5 0 . 6 0 . 7 1 . 0 1 . 1S 7 - 2 0 0 C NC P U C P U 2 2 4 X P C ND C / D C / D CQI+ 2 4 V0 V+ 2 4 VC O M 1C O M 0原动机电磁抱闸原动机交流接触器偏航电机1 1脉冲偏航电机1 1方方向向偏航电机2 2脉冲偏航电机2 2方方向向

5、偏航刹车启动偏航刹车停止偏航变桨原动机K 3K 4P U L + 5 VP U L - 5 VD I R +D I R -P U L + 5 VP U L - 5 VD I R +D I R -K 2K 10 V编 码 器N P N 型2 K2 K2 K2 K风 向 仪A B偏航PLC电气原理图Page 13偏 航 编 码 器N P N 型REDBLACKBROWMORANGEYELLOWGREENBLUEPURPLEGRAYWHITEPINKBLUESHIELD+ 2 4 V0 VI 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7

6、I 1 . 0I 1 . 1编码器接线图Page 141 M 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 2 M 1 . 0 1 . 1 1 . 2 1 . 3 1 . 4 1 . 5M L +D C M L +1 M 1 L + 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 2 M 2 L + 0 . 5 0 . 6 0 . 7 1 . 0 1 . 1S 7 - 2 0 0 C NC P U C P U 2 2 4 X P C ND C / D C / D CQIP U L + 5 VP U L - 5 VD I R +D I

7、 R -E N B L +E N B L -D C -D C +A +A -B +B -2 K2 K+ 2 4 V0 V+ 2 4 V+ 2 4 V0 VP U L + 5 VP U L - 5 VD I R +D I R -E N B L +E N B L -D C -D C +A +A -B +B -2 K2 K+ 2 4 V0 VP U L + 5 VP U L - 5 VD I R +D I R -E N B L +E N B L -D C -D C +A +A -B +B -2 K2 K+ 2 4 V0 V步 进 电 机蓝 绿 棕 白 红 黄 黑 橙风 速 仪A变 桨 机 头 接 线

8、蓝 绿 棕 白 红 黄 黑 橙蓝 绿 棕 白 红 黄 黑 橙增 量 型 编 码 器N P N 型+ 2 4 V0 VA BV C CG N D3I 0 . 6I 0 . 7增 量 型 编 码 器N P N 型+ 2 4 V0 VA BV C CG N D2I 1 . 2I 1 . 3C O M 1C O M 0B步 进 电 机步 进 电 机增 量 型 编 码 器N P N 型+ 2 4 V0 VA BV C CG N D1I 0 . 0I 0 . 1变桨PLC电气原理图Page 15风力发电机风发电控制器蓄电池组离网逆变器VAV多功能表交流互感器L A M P1 2 V1 2 V1 2 V1

9、2 VM风能存储部分原理图Page 16四、偏航运行实验四、偏航运行实验偏航驱动装置偏航大齿圈侧面轴承划垫保持装置Page 17四、偏航运行实验四、偏航运行实验4.1偏航的功能偏航的功能使风力发电机组叶轮跟踪变化稳定的风向当风力发电机组由于偏航作用，机舱内引出的电缆发生缠绕时，自动解除缠绕。4.2偏航的原理偏航的原理Page 18步骤步骤四、偏航运行实验四、偏航运行实验4.3偏航运行的实验方法与步骤偏航运行的实验方法与步骤1）按下设备的总电源、偏航按钮。2）将风速传感器用手拨动，模拟风向的变化。3）等10s左右偏航电机动作，带偏航到位后自动停止偏航，并刹车。4）查看偏航运动方向是否正确。Pag

10、e 19五、变桨运行实验五、变桨运行实验 Page 20五、变桨运行实验五、变桨运行实验5.1变桨的定义与功能变桨的定义与功能变桨是指风力发电机安装在轮毂上的叶片借助控制技术和动力系统改变桨距角的大小，改变叶片的气动特性，将桨叶受力状况大为改善。变桨距机构就是在额定风速附近（以上），依据风速的变化随时调节桨距角，控制吸收机械能，一方面保证获得最大的能量（与额定功率对应）。同时减少风力对风机的冲击。并在并网过程中，还可以实现快速无冲击并网。5.2变桨的原理变桨的原理Page 21步骤步骤五、变桨运行实验五、变桨运行实验5.3变桨运行的实验方法与步骤变桨运行的实验方法与步骤1）将调节面板上的风速调

11、节按钮通过控制涡流风速的风速，查看监控中心上显示的值分别从小到大调节。2）将调节面板上的风速调节按钮通过控制涡流风速的风速，查看监控中心上显示的值分别从小到大调节。3）将风速调节成这几档位，从小到大，然后观察偏航角度。并记录。 Page 22实验五实验五转子动平衡转子动平衡六、实验注意事项六、实验注意事项1、实验过程中遵守实验安全条例。2、实验设备的维护如设备长时间不用，请关闭设备电源，将原动机、偏航、变桨、断开。总电源也断开。3、设备归位应为本套设备较为重，如实验完毕后，设备如需归位，清将偏航按钮打开，将风向传感器调制与水平房梁平行，确保设备安全稳定。Page 23实验五实验五转子动平衡转子动平衡七、实验报告要求七、实验报告要求1、认真完成实验报告，报告要用南京工业大学实验报告册。作图需使用坐标纸。2、报告中的电路图、表格必须用直尺画。3、应在理解的基础上简单扼要的书写实验原理，不提倡大段抄写。4、应结合具体的试验现象和问题进行讨论。Thank You!