風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳感器介紹ppt課件

2010 05 pany co kr 風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳感器介紹 2 UP 1 5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)測點(diǎn)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(yīng)進(jìn)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?zé)犭娮璧淖柚底兓?就可以測量出溫度 目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類 4 熱電阻的信號(hào)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(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)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(duì)測量結(jié)果會(huì)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(dǎo)線來引出電阻信號(hào)的方式叫二線制 這種引線方法很簡單 但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r r大小與導(dǎo)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(dǎo)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(hào)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(duì)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)GB7665 87對(duì)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(hào)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(hào)或其他所需形式的信息輸出 以滿足信息的傳輸 處理 存儲(chǔ) 顯示 記錄和控制等要求 它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié) 8 編碼器的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn) 信息化 除了定位控制點(diǎn) 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(yuǎn)傳當(dāng)前位置 換算運(yùn)動(dòng)速度 判斷旋轉(zhuǎn)方向 對(duì)于變頻器 步進(jìn)電機(jī)等的應(yīng)用尤為重要 經(jīng)濟(jì)化 對(duì)于多個(gè)控制工位 只需一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器的成本 以及更主要的安裝 維護(hù) 損耗成本降低 使用壽命增長 其經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(duì)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(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的模擬量 位移 轉(zhuǎn)換成以數(shù)字代碼形式表示的電信號(hào) 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(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 因此旋轉(zhuǎn)式編碼器應(yīng)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(duì)式編碼器 增量式編碼器的輸出是一系列脈沖 需要一個(gè)計(jì)數(shù)系統(tǒng)對(duì)脈沖進(jìn)行累計(jì)計(jì)數(shù) 一般還需要基準(zhǔn)數(shù)據(jù)即零位基準(zhǔn)才能完成角位移測量 絕對(duì)式編碼器不需要基準(zhǔn)數(shù)據(jù)及計(jì)數(shù)系統(tǒng) 它在任意位置都可給出與位置相對(duì)應(yīng)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(xué)玻璃 碼盤最外圈的碼道上均布有相當(dāng)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?zèng)Q定了編碼器的分辨率 扇形區(qū)越多分辨率越高 例如 一個(gè)每轉(zhuǎn)5000的增量形編碼器 其碼盤上共有5000個(gè)透光和不透光的扇形區(qū)域 這個(gè)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(duì)應(yīng)每一個(gè)分辨率區(qū)間 可輸出一個(gè)增量脈沖 12 絕對(duì)型編碼器 旋轉(zhuǎn)型 絕對(duì)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(gè)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(jìn)制編碼 格雷碼 這就稱為n位絕對(duì)編碼器 這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的 它不受停電 干擾的影響 絕對(duì)編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是唯一的 它無需記憶 無需找參考點(diǎn) 而且不用一直計(jì)數(shù) 什么時(shí)候需要知道位置 什么時(shí)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(duì)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(diǎn)左右安全鏈限位開關(guān) 常閉觸點(diǎn) 14 偏航系統(tǒng)工作原理 風(fēng)向標(biāo)作為感應(yīng)元件將風(fēng)向的變化用電信號(hào)傳遞到偏航電機(jī)的控制回路的處理器里 經(jīng)過比較后處理器給偏航電機(jī)發(fā)出順時(shí)針或逆時(shí)針的偏航命令 為了減少偏航時(shí)的力矩 電機(jī)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(dòng)風(fēng)輪偏航對(duì)風(fēng) 當(dāng)對(duì)風(fēng)完成后 風(fēng)向標(biāo)失去電信號(hào) 電機(jī)停止工作 偏航過程結(jié)束 15 偏航的組成部件整個(gè)偏航組件包括有偏航驅(qū)動(dòng)電機(jī) 偏航驅(qū)動(dòng)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(dòng)解纜 機(jī)組在待機(jī)模式下 如果偏航圈數(shù)大于710 開始自動(dòng)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(dāng)偏航角度小至 40 以內(nèi)時(shí) 自動(dòng)解纜停止或者解纜至偏航角度小于一圈 360 以內(nèi) 機(jī)艙對(duì)風(fēng)誤差在 30 以內(nèi)時(shí) 自動(dòng)解纜停止如果偏航角度大于 710 沒有自動(dòng)解纜 則當(dāng)角度達(dá)到 750 時(shí) 觸動(dòng)扭纜限位開關(guān) 風(fēng)機(jī)報(bào)偏航位置故障正常停機(jī) 復(fù)位后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí) 應(yīng)能夠自動(dòng)啟動(dòng)如果偏航角度大于 780 時(shí) 觸動(dòng)扭纜安全鏈限位開關(guān) 風(fēng)機(jī)報(bào)安全鏈故障緊急停機(jī) 需手動(dòng)偏航解纜當(dāng)風(fēng)速超過25m s時(shí) 自動(dòng)解纜停止 18 從增量式編碼器到絕對(duì)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(jì)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(gè)刻線產(chǎn)生的一個(gè)脈沖就相當(dāng)于1度 測得脈沖累計(jì)增加30個(gè) 就是正向選轉(zhuǎn)了30度 19 測量風(fēng)速 風(fēng)向傳感器 20 原理 傳感器 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)記錄 微處理器 21 風(fēng)向標(biāo) 風(fēng)速儀的接線包括六根線 分別是兩根電源線 兩個(gè)信號(hào)線和兩根加熱線目前每臺(tái)機(jī)組上有兩個(gè)風(fēng)向標(biāo)和兩個(gè)風(fēng)速儀風(fēng)向標(biāo)的N指向機(jī)尾偏航取一分鐘平均風(fēng)向 22 震動(dòng)傳感器 原理振動(dòng)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(jī)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(jī)電轉(zhuǎn)換裝置 所以我們有時(shí)也稱它為換能器或拾振器