【正文】 目前國內(nèi)大型風(fēng)電技術(shù)普遍還不成熟，大型風(fēng)電的核心技術(shù)仍然依靠國外，國家政策的引導(dǎo)使國內(nèi)的風(fēng)電項(xiàng)目發(fā)瘋一樣在各地上馬，各地都期望能借此分得一杯羹。s most technical advantages and petitiveness of small and medium wind power has always been forgotten by the government and policy in a corner of reasons, in the early states has been to locate the small and medium sized wind power in Inner Mongolia, Xinjiang, farmers and herdsmen in remote areas to use and return into the agricultural class, low cost, shoddy, lowperformance reliability, security, no security of land mostly sparsely populated areas, most of the domestic market are subject to loss of reliability of large price war。25謝　辭經(jīng)過幾個(gè)月的努力與忙碌，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成。手動(dòng)偏航是要手動(dòng)按下正向啟動(dòng)按鈕或者反向啟動(dòng)按鈕，然后由PLC判斷當(dāng)前機(jī)艙位置與原始位置的夾角，若夾角大于0則電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)機(jī)艙向逆時(shí)針方向偏航來解纜，若夾角小于0則電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)機(jī)艙向順時(shí)針方向偏航來解纜。第4章 風(fēng)電機(jī)偏航控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 風(fēng)電機(jī)偏航系統(tǒng)工作過程圖41系統(tǒng)工作過程框圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)在硬件系統(tǒng)的研究中，要根據(jù)系統(tǒng)要達(dá)到的目的來確定哪些信號(hào)作為輸入量哪些信號(hào)作為輸出量，而且還要確定是數(shù)字量還是模擬量，只有這樣準(zhǔn)確的選擇控制器件達(dá)到節(jié)約成本的目。功能介紹如表33所示。 PLC選型 PLC是一種專為適應(yīng)在工業(yè)環(huán)境中工作而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子控制系統(tǒng)。信號(hào)燈、繼電器線圈或PLC的數(shù)字量輸入模塊等都可以。（2） 根據(jù)保護(hù)動(dòng)作范圍大小的不同，選擇合適的凸輪個(gè)數(shù)。限位開關(guān)：作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航極限位置保護(hù)開關(guān)，當(dāng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)電纜絞纏達(dá)到700o的極限位置時(shí)使機(jī)組停機(jī)[12]。以實(shí)現(xiàn)機(jī)組快速停機(jī)。其中包含傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等。到2008年為止，中國的風(fēng)電機(jī)制造廠家已經(jīng)達(dá)到將近80家，越來越多的投資者看到了風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造業(yè)的光明前景，紛紛加入風(fēng)電制造業(yè)的大家庭中。中國已將加入了風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的大家庭并漸漸向著世界上最大的風(fēng)電市場(chǎng)的目標(biāo)前行。0 第1章 緒 論 風(fēng)力發(fā)電的介紹早在中世紀(jì)的時(shí)候人類就懂得利用風(fēng)能來提水，這種方法只是讓風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，提供動(dòng)力，來減少勞動(dòng)力。Understanding the effect of yaw hydraulic pressure system, working principle and the controlling methods。 編寫驅(qū)動(dòng)控制程序、扭纜、解纜保護(hù)程序。由于大自然的人風(fēng)向是不斷變化的，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪與風(fēng)向的夾角不能保持在90o，就會(huì)影響風(fēng)輪吸收風(fēng)能的能力，從而影響風(fēng)能的轉(zhuǎn)換率，并且會(huì)加大風(fēng)機(jī)的載荷。年平均增長率達(dá)到了28%，在2007年年底，全世界裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到了9400萬KWh，并正以每年2000萬KWh的速凍增長。當(dāng)前我國并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模并向著更大的目標(biāo)不懈前行。風(fēng)輪在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中最主要的作用就是吸收風(fēng)能。由于偏航齒圈齒的高度不同，會(huì)獲得不同號(hào)的光信號(hào)，偏航驅(qū)動(dòng)裝置通過利用接近開關(guān)（光傳感器）來收集這些光信號(hào)并記數(shù)，將不同位置的接近開關(guān)采集到的光信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送給PLC從而實(shí)現(xiàn)偏航控制。 風(fēng)向儀：作為監(jiān)測(cè)風(fēng)向變化的元件，可以將監(jiān)測(cè)到的風(fēng)向轉(zhuǎn)變的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給PLC。所以，限位開關(guān)是利用運(yùn)動(dòng)元件位置的變化來自動(dòng)切換電路的電器，它的作用原理與按鈕基本相同、不同的是按鈕需要手動(dòng)，限位開關(guān)的動(dòng)作是自動(dòng)的。三線連接的接近開關(guān)的接線方式則較為復(fù)雜，紅(棕)線需要連接電源的正極，藍(lán)線必須接電源負(fù)極，黃(黑)線作為接近開關(guān)的信號(hào)線要與負(fù)載連接。電壓式風(fēng)向傳感器利用精密的導(dǎo)電塑料作為傳感器的最重要的元件，通過輸出不同的電壓信號(hào)來傳遞不同的風(fēng)向信息的功能。中 型中型PLC—I/O點(diǎn)數(shù)在256～2048之間，雙CPU，用戶存儲(chǔ)器容量2～8K 。本設(shè)計(jì)采用S7200系列中的CPU224型PLC,S7200 CPU224包含有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，共24個(gè)輸入輸出端口。如果在偏航過程中，機(jī)艙旋轉(zhuǎn)角度到達(dá)極限位置（+700o或700o）則會(huì)觸發(fā)限位開關(guān)動(dòng)作，同時(shí)偏航電機(jī)停止，報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警，制動(dòng)裝置動(dòng)作使偏航工作結(jié)束。比如沒有對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)超出限定風(fēng)速時(shí)偏航系統(tǒng)的工作進(jìn)行研究。s small and medium sized wind power technology and wind and solar technology have leapt to international leader ship.Small wind power t technology is mature and relatively small by natural resource constraints, distributed independent power as a sign if i cant effect not only connected, but also the formation of more stable and reliable bination of optical plementary technologies scenery More over, technology is pletely selflocalization. Both from a technical or price in the international arena are very petitive。大型風(fēng)電技術(shù)起源于丹麥、荷蘭等一些歐洲國家，由于當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源豐富，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)受到政府的助推，大型風(fēng)電技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展在國際上遙遙領(lǐng)先。還需經(jīng)歷幾年環(huán)境考驗(yàn)的大型風(fēng)電技術(shù)才能逐漸成熟。s wind energy development in technological innovation is still very weak, the lack of core technologies within dependent intellectual property. Thus, much would import technology from abroad. Although the arrival of knowledge economy era, all countries take full advantage of global resources and international cooperation through the introduction of technology to bridge the gap and petitiveness. But if there is no ability of independent innovation, not know what the introduction of advanced technologies, are not able to absorb the future, can not carry out another record, which is on the one hand。首先，感謝我的母校洛陽理工學(xué)院這兩年來對(duì)我的教育和培養(yǎng)，要感謝我的老師董紅政對(duì)我的耐心指導(dǎo)，由于我一邊實(shí)習(xí)一邊做畢業(yè)設(shè)計(jì)，要衷心感謝董老師對(duì)我的理解，總是盡力的幫助我，每次見老師，老師都會(huì)認(rèn)真仔細(xì)的幫助我分析設(shè)計(jì)，并給我想出解決的辦法。當(dāng)按下正向啟動(dòng)按鈕時(shí)，即電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)風(fēng)電機(jī)機(jī)艙反向旋轉(zhuǎn)。表41 I/O地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能編號(hào)名稱功能編號(hào)SB1正向啟動(dòng)按鈕KM1偏航電機(jī)正向啟動(dòng)SB2反向啟動(dòng)按鈕KM2偏航電機(jī)反向啟動(dòng)SB3停止按鈕Y制動(dòng)裝置L1風(fēng)向儀L報(bào)警裝置L2正向限位開關(guān)P報(bào)警裝置L3反向限位開關(guān)L4正向接近開關(guān)L5反向接近開關(guān) PLC端子連接圖根據(jù)PLC I/O地址分配表明確輸入輸出量并根據(jù)地址分配來設(shè)計(jì)PLC的外部連接方式，PLC外部接線方式如圖42所示。3具有豐富的指令集和內(nèi)置的集成功能,強(qiáng)大的通信能力和豐富的擴(kuò)展模塊,能滿足現(xiàn)代高效控制要求。表32 PLC的分類及特點(diǎn)分 類特 點(diǎn)按構(gòu) 造分固定式固定式是把CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等組合成一個(gè)不可拆卸的整體。如果遇到公共輸入端為電源的陽極，電流輸出由公共端輸入到模塊，遇到這種情況就必須選用PNP型接近開關(guān)。綜合上述注意事項(xiàng)，最終選用BCOMMAND公司生產(chǎn)的FCN型限位開關(guān)[15]。 偏航系統(tǒng)硬件的選型 風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航系統(tǒng)主要由偏航電機(jī)、接近開關(guān)、限位開關(guān)、風(fēng)速風(fēng)向儀和解纜系統(tǒng)等部分組成。解纜系統(tǒng)是為了防止機(jī)艙在反復(fù)旋轉(zhuǎn)的過程中，朝著同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)過大角度而造成機(jī)艙與塔底之間連接的電纜扭絞在一起發(fā)生故障的保護(hù)系統(tǒng)[9]。同時(shí)為了防止風(fēng)電機(jī)在極端風(fēng)條件下不會(huì)傾覆。24第2章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)及偏航系統(tǒng)的工作原理 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本介紹 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以分為很多類型可以從結(jié)構(gòu)、功能、組成方面的不同分為不同的種類： （1） 按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸與水平方向夾角大小的不同可分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。表11全球風(fēng)力發(fā)電量前十位國家國 家裝機(jī)容量所占百分比％德 國22247美 國16818西班牙15145印 度8000中 國6050丹 麥3125意大利2726法 國2454英 國2389葡萄牙2150其他國家13018前十國家總計(jì)81104全球總計(jì)94122我國已經(jīng)把風(fēng)力發(fā)電這一新型替代能源技術(shù)作為解決能源危機(jī)、應(yīng)對(duì)當(dāng)前大氣環(huán)境不斷惡化等問題的最重要的辦法，并給予了大力扶持。 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展歷史風(fēng)能是一種十分清潔的二次可重復(fù)利用的能源，與傳統(tǒng)的能源相比較。在所有利用清潔能源和二次能源作為發(fā)電的資源的技術(shù)中，利用風(fēng)能資源發(fā)電的技術(shù)是最為成熟、成本最低、對(duì)環(huán)境污染程度比較小，還是，最有開發(fā)規(guī)模和商業(yè)開發(fā)前景的能源轉(zhuǎn)變技術(shù)。當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)，風(fēng)向儀將信號(hào)傳到控制系統(tǒng)，控制驅(qū)動(dòng)裝置工作，小齒輪在大齒圈上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)，是風(fēng)輪對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。風(fēng)力發(fā)電是開發(fā)利用風(fēng)能的主要形式也是可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)，市場(chǎng)遼闊、前景光明，將為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更充足的物質(zhì)保證。我們站在巨人的肩膀上，從國外借鑒先進(jìn)的技術(shù)，再結(jié)合我國的實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)展才是正確的、行之有效的方法。相較于2006年的數(shù)據(jù)提高了10個(gè)百分點(diǎn)，中國自主生產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組的能力也有了大幅提高，在風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方面也有了可喜的進(jìn)步。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由四大組成部分，分別是風(fēng)輪、機(jī)艙、塔架和基礎(chǔ)。圖21齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 偏航系統(tǒng)的組成偏航系統(tǒng)主要由偏航驅(qū)動(dòng)裝置、接近開關(guān)、限位開關(guān)、風(fēng)速風(fēng)向儀、解纜系統(tǒng)等部分組成[7]。限位開關(guān)作為機(jī)艙偏航角度的極限位置保護(hù)開關(guān)在機(jī)艙旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到700o時(shí)，限位開關(guān)將被觸發(fā)，并將信號(hào)傳送給PLC使風(fēng)電機(jī)組快速停機(jī)，以保護(hù)電纜不被損壞。當(dāng)斷開電源時(shí)，制動(dòng)器后端的電磁鐵失電，同時(shí)電磁鐵失去吸力，在彈簧的彈力的作用下銜鐵會(huì)使制動(dòng)盤緊緊卡在電機(jī)非軸伸端的端蓋上增加電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦力矩，使電動(dòng)機(jī)停止。接近開關(guān)可以分為兩線制接近開關(guān)和三線制接近開關(guān)，三線制接近開關(guān)根據(jù)組成結(jié)構(gòu)的不同又分為NPN型和PNP型兩種類型，它們的接線方式也有區(qū)別[16]。風(fēng)向傳感器根據(jù)其工作原理的不同可以分為光電式、電壓式和羅盤式等，并被廣泛應(yīng)用于氣象、電力、科研、農(nóng)林水牧魚等領(lǐng)域。模塊式PLC將PLC分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊以及各種功能模塊。（6） 實(shí)時(shí)特性。如果比較結(jié)果小于設(shè)定值，則判斷機(jī)艙當(dāng)前位置與初始位置夾角是否小于650度，如果達(dá)到反向扭纜設(shè)定值則偏航電機(jī)正轉(zhuǎn)，即機(jī)艙正向偏航進(jìn)行解纜。研究基于PLC控制的風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航系統(tǒng)，不但能提高其發(fā)電效率，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，又能達(dá)到現(xiàn)代高精度控制要求。PLC 調(diào)速系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的偏航控制[J].裝備制造技術(shù)，[6] [J]. 電氣技術(shù),[7] 武鑫，趙斌，[J].電氣自動(dòng)化，[8] 任致程. 電動(dòng)機(jī)變頻器實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：中國電力出版社, 2004[9] [J].（06），206209.[10] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：127191.[11] [D].2007：1325[12] 楊金明，吳捷，董萍，楊俊華，楊蘋．基于無源性理論的風(fēng)力機(jī)最大風(fēng)能捕獲控 制[J]．：第5期．[13] 張新房，徐大平等．大型變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的自適應(yīng)模糊控制[J]． 04，第3期．[14] 西門子（中國）[M].[15] Le Crouches D．Wind P