科技風機變槳課件

變槳系統培訓部*1變槳系統培訓部*1變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*2變槳系統變槳控制原理與功能*2變槳控制原理與功能變槳系統的主要功能當風速小于目標風速時，通過調整葉片的角度，使風力發(fā)電機組獲得最為理想的能量。當風速變化時，特別時超過額定風速后，調整葉片的角度，控制風力發(fā)電機組的轉速和功率，維持機組工作在最佳狀態(tài)。當安全鏈斷開時，變槳系統轉向順槳位置，從而提供一個空氣動力學的剎車作用。通過風和葉輪的相互作用產生的阻尼震蕩和擺動，使風力發(fā)電機組的機械負載最小化。*3變槳控制原理與功能變槳系統的主要功能*3變槳控制原理與功能結構：

*4變槳制動器輪轂輪轂變槳控制柜變槳限位撞塊變槳接近開關緩沖器極限工作位置開關極限工作位置撞塊輪轂罩分隔壁導流帽變槳控制原理與功能結構：*4變槳制動器輪轂輪轂變槳控制柜變變槳控制原理與功能變槳系統是如何實現的？從站PLC控制操作電氣變槳系統，3個通過變頻器控制的輔助馬達間接變速裝置（伺服電機）。機艙內的電池系統。*5變槳控制原理與功能變槳系統是如何實現的？*5變槳控制原理與功能每一個葉片都可以通過變槳軸承、飛輪、減速箱、電機來轉動。通過變槳變頻器控制變槳電機的轉速，可以使葉片在順槳位置和工作機械位置中任何位置連續(xù)的工作。葉片的原始位置是通過PLC中的控制算法計算而來。如果安全鏈斷開，葉片向順槳位置旋轉，并使風力發(fā)電機組的轉速降下來（空氣動力學剎車）。從而有效的防止葉片在風力發(fā)電機組出現故障的時候，依然在工作位置，不能停機的狀況。當電網掉電時，電池系統可以通過直流電壓為變頻器供電，同樣可以完成停機作用。變槳電機和變槳機柜都安裝在轉動的輪轂中，電池系統與其供電單元都安裝在不存在轉動的機艙內。電池系統的電源與一些信號通過滑環(huán)連接到轉動的輪轂中。變槳系統的控制通過從PLC傳輸信號的總線系統實現。*6變槳控制原理與功能每一個葉片都可以通過變槳軸承、飛輪、減速箱*7兩個獨立的剎車系統：電氣－機械變槳控制原理與功能*7變槳控制原理與功能變槳控制原理與功能優(yōu)點元件的數量最小化。剎車系統有完整的空氣動力學故障保護。輪轂內沒有電池，更加安全?？梢詫蝹€葉片控制(IPC)。在現有的風機上減少負載，延長了生命周期，提高了生產效率。*8變槳控制原理與功能優(yōu)點*8變槳控制原理與功能*9變槳控制原理與功能*9變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*10變槳系統變槳控制原理與功能*10*11風向順槳位置變槳電機小齒輪變槳齒輪邊緣工作位置大約90度的調節(jié)范圍變槳控制與定槳控制的比較*11風向順槳位置變槳電機小齒輪變槳齒輪邊緣工作位置大約90變槳控制與定槳控制的比較*12變槳控制與定槳控制的比較*12變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*13變槳系統變槳控制原理與功能*13變槳變頻器*14變槳變頻器*14變槳變頻器On/off撥碼開關，HC400、HC410設置為off HC420設置為on*15變槳變頻器On/off撥碼開關，HC400、HC410設置變槳變頻器Parameter_Pitch.dw5:變槳變頻器的參數文件這個文件包含變槳變頻器的所有必須的設置，包括CANopen通訊的參數設置。必須下載到所有變槳變頻器中。CANopen.on:為PLC設置CANopen通訊的文件此文件包括與主站PLC的CANopen通訊的設置。它必須要通過設置工具907FB1131下載到PLC中。Batterymanagementsoftware此軟件包括電池充電、檢測、監(jiān)視的程序。它是PLC軟件的一部分。PLCpitchsoftware此軟件包括葉片角度的計算、葉片位置的控制、變槳系統的控制和管理。它是PLC軟件的一部分。*16變槳變頻器Parameter_Pitch.dw5:變槳變頻器變槳變頻器程序的傳輸在下載完程序后，需要重新啟動變頻器！*17變槳變頻器程序的傳輸*17變槳變頻器變槳變頻器與PLC之間的通訊基于CANopen協議波特率：500kbit/sCANopen設備：PLC CANopen主站變槳變頻器1 CANopen從站 節(jié)點ID：10變槳變頻器2 CANopen從站 節(jié)點ID：20變槳變頻器3 CANopen從站 節(jié)點ID：30偏航變頻器 CANopen從站 節(jié)點ID：90每50msPLC向變槳變頻器發(fā)一個信息，變槳變頻器進行回復并報告自己的狀態(tài)。信息傳輸速度比偏航變頻器的傳輸速度要快。當通訊出現故障時，觸發(fā)安全鏈故障。*18變槳變頻器變槳變頻器與PLC之間的通訊基于CANopen協議變槳變頻器在安全運行與工作模式之間的轉換是PLC通過CANopen完成的。安全運行模式優(yōu)先于工作模式。手動模式通過連接手動操作盒來設置。手動模式優(yōu)先于其他兩種模式。*19變槳變頻器在安全運行與工作模式之間的轉換是PLC通過CANo變槳變頻器*20手動模式現場吊裝過程中，需要變槳操作時，應連接380VAC電源線之后方可利用控制盒進行操作。變槳變頻器*20手動模式現場吊裝過程中，需要變槳操作時，應連變槳系統故障列表*21錯誤排除后需復位！變槳系統故障列表*21錯誤排除后需復位！變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*22變槳系統變槳控制原理與功能*22*23電纜固定的不好電纜固定的好變槳電機剎車繼電器*23電纜固定的不好電纜固定的好變槳電機剎車繼電器*24

葉片垂直向下是，變槳從0度轉向86度010203040506005000100001500020000250003000035000(ms)(Nm)(A)變槳力矩電流86°position0°position*24葉片垂直向下是，變槳從0度轉向86度01滑環(huán)*25滑環(huán)*25反饋信號*26轉速編碼器極限開關接近開關反饋信號*26轉速編碼器極限開關接近開關*27避雷導線瞬間放電間隙電刷防雷保護*27避雷導線防雷保護變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*28變槳系統變槳控制原理與功能*28電池系統為什么要電池單元？電網掉電的應急措施為控制回路提供電源為變槳系統提供電源*29電池系統為什么要電池單元？*29電池系統*30電池系統*30電池系統*31電池系統*31電池系統*32電池系統*32電池系統*33電池系統*33電池系統電池數據

額定電壓30×12V＝360V，容量5Ah

失電情況下可以提供3次連續(xù)的安全保障。短時間提供電流：50A/5s系統通過測量電池電壓及溫度來進行充放電，防止過充。加熱溫度傳感器在電池柜內，并由PLC控制。當溫度在零度以下時，機柜加熱啟用。加熱控制通過PLC執(zhí)行。健康檢查

電池的健康檢測在一個固定的周期進行（例如：一周）。因此電池在設定好的情況下充電，通過電壓的變化來檢測電池的容量。這個過程由PLC控制。用溫度補償電池電壓限制VolLow:=390-(UpsBatTem/2);(*BatVolLowLev-0,5*Batterietemperatur[°C]VolHig:=420-(UpsBatTem/2);(*U_LS0-0,5*Batterietemperatur[°C]*34電池系統*34電池系統電池的各個狀態(tài)

BatStaDis(0):電池狀態(tài)深度負載保護 當電池電壓低或者電池沒有連接時，進入此狀態(tài)。

BatStaGri(1):電網掉電

UPS系統運行是啟動輪轂的前提！

BatStaErr(2):電池故障狀態(tài)

Err106電池電壓高或者沒有連接

Err115電池電壓低或者沒有連接

Err1353次電池檢測失敗，低電壓

Err157不同負載的電池電壓差太小

Err167在穩(wěn)定或者慢充電時，電池電壓低*35電池系統電池的各個狀態(tài)*35電池系統BatStaCha(3):電池快速充電電網掉電后電池放電BatStaTes(4):電池檢測狀態(tài)如果電池電壓高于VolLow，開始檢測小負載測試（連接0.8A負載）大負載測試（連接8A負載）BatStaRef(5):電池慢充狀態(tài)電池檢測后電池電壓大于300VBatStaSta(6)電池穩(wěn)定狀態(tài)在BatStaRef狀態(tài)的24小時在BatStaRef狀態(tài)后，電池電壓低于VolLow的1小時后。BatStaEar(7):電池接地故障 此時：電池接觸器打開 只能通過改變鎖定開關復位*36電池系統BatStaCha(3):電池快速充電*36變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*37變槳系統變槳控制原理與功能*37變槳系統的停機方式變槳系統有主要以下幾種停機方式正常停機normalstop快速停機faststop安全停機safetystop緊急停機emergencystop超速停機overspeedstop*38變槳系統的停機方式變槳系統有主要以下幾種停機方式*38正常停機normalstop*39正常停機normalstop*39快速停機faststop*40快速停機faststop*40安全停機safetystop*41安全停機safetystop*41緊急停機emergencystop*42緊急停機emergencystop*42超速停機overspeedstop*43超速停機overspeedstop*43完謝謝*44完謝謝*44變槳系統培訓部*45變槳系統培訓部*1變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*46變槳系統變槳控制原理與功能*2變槳控制原理與功能變槳系統的主要功能當風速小于目標風速時，通過調整葉片的角度，使風力發(fā)電機組獲得最為理想的能量。當風速變化時，特別時超過額定風速后，調整葉片的角度，控制風力發(fā)電機組的轉速和功率，維持機組工作在最佳狀態(tài)。當安全鏈斷開時，變槳系統轉向順槳位置，從而提供一個空氣動力學的剎車作用。通過風和葉輪的相互作用產生的阻尼震蕩和擺動，使風力發(fā)電機組的機械負載最小化。*47變槳控制原理與功能變槳系統的主要功能*3變槳控制原理與功能結構：

*48變槳制動器輪轂輪轂變槳控制柜變槳限位撞塊變槳接近開關緩沖器極限工作位置開關極限工作位置撞塊輪轂罩分隔壁導流帽變槳控制原理與功能結構：*4變槳制動器輪轂輪轂變槳控制柜變變槳控制原理與功能變槳系統是如何實現的？從站PLC控制操作電氣變槳系統，3個通過變頻器控制的輔助馬達間接變速裝置（伺服電機）。機艙內的電池系統。*49變槳控制原理與功能變槳系統是如何實現的？*5變槳控制原理與功能每一個葉片都可以通過變槳軸承、飛輪、減速箱、電機來轉動。通過變槳變頻器控制變槳電機的轉速，可以使葉片在順槳位置和工作機械位置中任何位置連續(xù)的工作。葉片的原始位置是通過PLC中的控制算法計算而來。如果安全鏈斷開，葉片向順槳位置旋轉，并使風力發(fā)電機組的轉速降下來（空氣動力學剎車）。從而有效的防止葉片在風力發(fā)電機組出現故障的時候，依然在工作位置，不能停機的狀況。當電網掉電時，電池系統可以通過直流電壓為變頻器供電，同樣可以完成停機作用。變槳電機和變槳機柜都安裝在轉動的輪轂中，電池系統與其供電單元都安裝在不存在轉動的機艙內。電池系統的電源與一些信號通過滑環(huán)連接到轉動的輪轂中。變槳系統的控制通過從PLC傳輸信號的總線系統實現。*50變槳控制原理與功能每一個葉片都可以通過變槳軸承、飛輪、減速箱*51兩個獨立的剎車系統：電氣－機械變槳控制原理與功能*7變槳控制原理與功能變槳控制原理與功能優(yōu)點元件的數量最小化。剎車系統有完整的空氣動力學故障保護。輪轂內沒有電池，更加安全。可以對單個葉片控制(IPC)。在現有的風機上減少負載，延長了生命周期，提高了生產效率。*52變槳控制原理與功能優(yōu)點*8變槳控制原理與功能*53變槳控制原理與功能*9變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*54變槳系統變槳控制原理與功能*10*55風向順槳位置變槳電機小齒輪變槳齒輪邊緣工作位置大約90度的調節(jié)范圍變槳控制與定槳控制的比較*11風向順槳位置變槳電機小齒輪變槳齒輪邊緣工作位置大約90變槳控制與定槳控制的比較*56變槳控制與定槳控制的比較*12變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*57變槳系統變槳控制原理與功能*13變槳變頻器*58變槳變頻器*14變槳變頻器On/off撥碼開關，HC400、HC410設置為off HC420設置為on*59變槳變頻器On/off撥碼開關，HC400、HC410設置變槳變頻器Parameter_Pitch.dw5:變槳變頻器的參數文件這個文件包含變槳變頻器的所有必須的設置，包括CANopen通訊的參數設置。必須下載到所有變槳變頻器中。CANopen.on:為PLC設置CANopen通訊的文件此文件包括與主站PLC的CANopen通訊的設置。它必須要通過設置工具907FB1131下載到PLC中。Batterymanagementsoftware此軟件包括電池充電、檢測、監(jiān)視的程序。它是PLC軟件的一部分。PLCpitchsoftware此軟件包括葉片角度的計算、葉片位置的控制、變槳系統的控制和管理。它是PLC軟件的一部分。*60變槳變頻器Parameter_Pitch.dw5:變槳變頻器變槳變頻器程序的傳輸在下載完程序后，需要重新啟動變頻器！*61變槳變頻器程序的傳輸*17變槳變頻器變槳變頻器與PLC之間的通訊基于CANopen協議波特率：500kbit/sCANopen設備：PLC CANopen主站變槳變頻器1 CANopen從站 節(jié)點ID：10變槳變頻器2 CANopen從站 節(jié)點ID：20變槳變頻器3 CANopen從站 節(jié)點ID：30偏航變頻器 CANopen從站 節(jié)點ID：90每50msPLC向變槳變頻器發(fā)一個信息，變槳變頻器進行回復并報告自己的狀態(tài)。信息傳輸速度比偏航變頻器的傳輸速度要快。當通訊出現故障時，觸發(fā)安全鏈故障。*62變槳變頻器變槳變頻器與PLC之間的通訊基于CANopen協議變槳變頻器在安全運行與工作模式之間的轉換是PLC通過CANopen完成的。安全運行模式優(yōu)先于工作模式。手動模式通過連接手動操作盒來設置。手動模式優(yōu)先于其他兩種模式。*63變槳變頻器在安全運行與工作模式之間的轉換是PLC通過CANo變槳變頻器*64手動模式現場吊裝過程中，需要變槳操作時，應連接380VAC電源線之后方可利用控制盒進行操作。變槳變頻器*20手動模式現場吊裝過程中，需要變槳操作時，應連變槳系統故障列表*65錯誤排除后需復位！變槳系統故障列表*21錯誤排除后需復位！變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*66變槳系統變槳控制原理與功能*22*67電纜固定的不好電纜固定的好變槳電機剎車繼電器*23電纜固定的不好電纜固定的好變槳電機剎車繼電器*68

葉片垂直向下是，變槳從0度轉向86度010203040506005000100001500020000250003000035000(ms)(Nm)(A)變槳力矩電流86°position0°position*24葉片垂直向下是，變槳從0度轉向86度01滑環(huán)*69滑環(huán)*25反饋信號*70轉速編碼器極限開關接近開關反饋信號*26轉速編碼器極限開關接近開關*71避雷導線瞬間放電間隙電刷防雷保護*27避雷導線防雷保護變槳系統變槳控制原理與功能變槳控制與定槳功率控制的比較變槳變頻器變槳電機、滑環(huán)等電池系統變槳系統的停機方式*72變槳系統變槳控制原理與功能*28電池系統為什么要電池單元？電網掉電的應急措施為控制回路提供電源為變槳系統提供電源*73電池系統為什么要電池單元？*29電池系統*74電池系統*30電池系統*75電池系統*31電池系統*76電池系統*32電池系統*77電池系統*33電池系統電池數據

額定電壓30×12V＝360V，容量5Ah

失電情況下可以提供3次連續(xù)的安全保障。短時間提供電流：50A/5s系統通過測量電池電壓及溫度來進行充放電，防止過充。加熱溫度傳感器在電池柜內，并由PLC控制。當溫度在零度以下時，機柜加熱啟用。加熱控制通過PLC執(zhí)行。健康檢查

電池的健康檢測在一個固定的周期進行（例如：一周）。因此電池在設定好的情況下充電，通過電壓的變化來檢測電池的容量。這個過程由PLC控制。用溫度補償電池電壓限制VolLow:=390-(UpsBatTem/2);(*BatVolLowLev-0,5*Batterietemperatur[°C]VolHig:=420-(UpsBatTem/2);(*U_LS0-0,5*Batterietemperatur[°C]*78電池系統*34電池系統電池的各個狀態(tài)

BatStaDis(0):電池狀態(tài)深度負載保護 當電池電壓低或者電池沒有連接時，進入此狀態(tài)。

BatStaGri(1):電網掉電

UPS系統運行是啟動輪轂的前提！

BatStaErr(2):電池故障狀態(tài)

Err106電池電壓高或者沒有連接

Err115電池電壓低或者沒有連