【正文】 在課設中王老師不光指導我文化知識，同時引領我培養(yǎng)一種獨立解決和思考問題的思維，由衷的感謝他！ 衷心的感謝給予我?guī)椭蠋熀屯瑢W，希望你們身體健康，工作順心！ 46 參考文獻 [1]霍志紅，鄭源，左潞，張德虎 .風力發(fā)電 機組控制技術：中國水利水電出版社 .2021 [2]姚興佳，宋俊 .風力發(fā)電機組原理與應用：機械工業(yè)出版社 .2021 [3]王承煦 ,張源 .風力發(fā)電：中國電力出版社 .2021 [4]葉杭冶 .風力發(fā)電機組的控制技術：機械工業(yè)出版社 .2021 [5]姚興佳 ,風力發(fā)電測試技術；電子工業(yè)出版社 .2021 [6]吳家梁，王廣良，魏振山，風力機可靠性工程；化學工業(yè)出版社 .2021 。 45 致謝 回想 起拿到題目最初的迷茫，到現(xiàn)在的論文結(jié)束，真的經(jīng)歷了很多，讓我明白了很多，經(jīng)過自己的一番努力報告終于初見端倪，對自己也算是一種安慰。使我改變了過去單純片面的傳統(tǒng)的思維模式，通過這段時間，我對自己的專業(yè)更加的感興趣了，理解了專業(yè)就是事業(yè)的生命。本課題的主要任務是針對 1500KW 風力 發(fā)電機組安全 監(jiān) 測系統(tǒng)單元的設計來實現(xiàn)風力發(fā)電機組的大范圍的安全可靠運行，來適應外界環(huán)境對自身系統(tǒng)的影響，從而最大限度的吸收風能，提高效率。由于受自然環(huán)境及復雜的發(fā)電機組和電力電子技術裝置等因素的影響，風力發(fā)電機很容易損壞，影響正常的運行，要使風電場與其他發(fā)電廠相比更有競爭力，必須提高其可靠性、高效性及發(fā)電機組的壽命。 我的題目是風力發(fā)電機組 監(jiān) 測系統(tǒng)設計，風能作為一種可再生的清潔能源，發(fā)展和利用風能是國際的大趨勢，風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)已成為一個朝陽產(chǎn)業(yè)。 機構(gòu) 設計 大型風力機調(diào)向機構(gòu)的工作載荷主要是調(diào)向阻力矩。當風力機偏離風向時，風向風速儀發(fā)出信號，經(jīng)計算機發(fā)出指令，驅(qū)動安裝在機艙內(nèi)的調(diào)向減速機構(gòu)，通過安裝在調(diào)向減速機構(gòu)上的小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒輪嚙合，使機艙繞塔架軸線旋轉(zhuǎn)，從而使風輪對準風向。只有風速大于該值后，風電機組才自動撲捉風向，這樣，可以避免不必要的偏航和電能消耗。 內(nèi)齒型回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)，所有部件都置于內(nèi)部，不會受雨水、砂塵影響，服務和維護均可非常容易地進行，而不會受天氣的 影響。 変 槳原理圖如下： Beckhoff I / O syst em開關電源 變槳逆變器DC / DC變換A 10 電壓 /電流轉(zhuǎn)換變槳電機風扇自動 / 手動切換向 0 度變槳向 90 度變槳電源開關Pt 100電機剎車 旋轉(zhuǎn)編碼器90度限位開關0度接近開關狀態(tài)信息控制命令電壓電流信號D C 24 V狀態(tài)手動控制溫度信號葉片槳距角電機轉(zhuǎn)速反饋U V WD C 60 VD C 0 V狀態(tài)信號控制命令變槳速度Prof i bus DP電機溫度 42 2 偏航系統(tǒng) 偏航系統(tǒng)要求簡單而堅固，機艙的偏航是由電動偏航齒輪自動執(zhí)行的，它是根據(jù)風向儀提供的風向信號，由控制系統(tǒng)控制，通過傳動機構(gòu)，實現(xiàn)風電機組葉輪與風向保持一致，最大效率地吸收風能。 d、壽命長； e、無須維護； f、體積小，重量輕等優(yōu)點 。當超級電容電壓低于軟件設定值，主控在控制風機停機的同時，還會報電網(wǎng)電壓掉電故障。三次。/s 的速率，從 0176。相比采用直流電機調(diào)速的變槳控制系統(tǒng)，在保證調(diào)速性能的前提下，避免了直流電機存在碳刷容易磨損，維護工作量大、成本增加的缺點。對正跳轉(zhuǎn)（或負跳轉(zhuǎn)）在一定的采樣周期計數(shù)，就可以計算出旋轉(zhuǎn)速度。 如圖 413 所示 1 電機轉(zhuǎn)速的軟件編程 在電機旋轉(zhuǎn)軸上安裝一個齒盤在齒盤邊上放兩個接近開關，當齒盤正轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一個 ,當 =1時， 0變?yōu)?1產(chǎn)生一個正跳轉(zhuǎn) 。若電機轉(zhuǎn)速超過設定保護值，模塊將輸出干結(jié)點信號。當對比差值達到設定值即報 “ 轉(zhuǎn)速對比錯誤 ” ，從而達到電機轉(zhuǎn)速相互 監(jiān) 查保證發(fā)電機可靠、安全運行的目的。 （ 1） 、連接分布圖 該測量方式由兩個 Gpulse(脈沖電壓測速 )模塊和一個 Gspeed(發(fā)電機速度測量 )模塊構(gòu)成，先由 Gpulse 模塊測量出發(fā)電機電壓信號頻率 f，輸出一個脈沖列進入 Gspeed 模塊， Gspeed 模塊處理后將脈沖轉(zhuǎn)化為對應轉(zhuǎn)速的模擬量輸送到風機主控系統(tǒng)，并由主控制系統(tǒng) 軟件計算電機轉(zhuǎn)速。當風速超過一定的限度（切出風速），或者轉(zhuǎn)速傳感器 監(jiān) 測到發(fā)電機或風輪轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速的110%時，主控制器將發(fā)出停機指令，風力發(fā)電機組將執(zhí)行脫網(wǎng)停機操作。C) （ 12） 過壓保護 （ 13） 抗紫外線 4 監(jiān)測風速程序 33 34 、 發(fā)電機 、葉片 轉(zhuǎn)速測量及測量回路 風力發(fā)電機組需要測量風輪主軸（低速軸）和發(fā)電機軸（高速軸）的轉(zhuǎn)速。 實際給出的偏差值而不是風的 方向，同時由于風的不穩(wěn)定性， 有一較長的延時； 圖 49 風向儀原理 3 先進的風速風向傳感器技術 原理闡述 31 旋轉(zhuǎn)運動記錄 = 微處理器 =輸出 圖 410 風速計 數(shù)字記錄明顯的優(yōu)點： （ 1）所有測量范圍和所有輸出信號類型都可以通過軟件實現(xiàn) （ 2）簡單的改變軟件就可適應不同的機械部分 圖 411 風速風向儀 傳感器 181。 根據(jù)兩個成 90176。杯的旋轉(zhuǎn)在一個特定范圍內(nèi)接近線性正比于風速。 公式為： 溫度數(shù)字量 =存貯在 AIWx(x=0,2,4)中的值 26 0℃的偏置量 =在 0℃測出的數(shù)字量，該值為 4000 1℃的數(shù)字量 =溫度每升高 1℃時的數(shù)字量，設為 16 程序如下 : 27 28 4． 測量風速、風向傳感器 風速的測量 風杯式風速儀 螺旋式風速儀 熱線式風速儀 超聲波風速儀 29 圖 46 風速儀 最常用的是三杯風速儀 包括一個杯組（三個杯），中心連接到一個垂直軸旋轉(zhuǎn)。所以測量中、低溫度一般使用熱電阻溫度測量儀表較為合適。 工業(yè)應用中，熱電偶一般適用于測量 500℃以上的較高溫度。與前者相比，鎧裝熱電阻具有直徑小、易彎曲、抗震性好、熱響應時間快、使用壽命長的優(yōu)點。 普通通裝配式熱電阻是由感溫體、有銹鋼外保護管、接線盒以及各種用途的固定裝置級成，安裝固定裝置有固定外螺紋、活動法蘭盤、固定法蘭和帶固定螺栓錐形保護管等形式?？梢娺@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 監(jiān) 測。 目前熱電阻的引線主要有三種方式 ○ 1 二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻 r， r 大小與導線的材質(zhì)和長度的因素有關，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 ○ 2 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 。 熱電阻的信號連接方式 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通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。中國最常用的有 R0=10Ω、 R0=100Ω和 R0=1000Ω等幾種，它們的分度號分別為 Pt Pt100、 Pt1000；銅電阻有 R0=50Ω和 R0=100Ω兩種，它們的分度號為 Cu50 和 Cu100。 工業(yè)上常用金屬熱電阻 從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導體都有這個性質(zhì)，但并不是都能用作測溫熱電阻，作為熱電阻的金屬材料一般要求：盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學物理性能、材料的復制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關系（最好呈線性關系）。 24 相比較而言，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上），但互換性較差，非線性嚴重，測溫范圍只有 50~300℃左右，大量用于家電和汽車用溫度 監(jiān) 測和控制。 金屬熱電阻 的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（ tt0） ] 式中， Rt 為溫度 t 時的阻值； Rt0 為溫度 t0（通常 t0=0℃）時對應電阻值；α為溫度系數(shù)。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。 電流測量 在測量交變電流的大電流時，為能夠安全測量，在火線（或地線）上串聯(lián)一個變壓器（接在變壓器的