《LUST变桨系统原理介绍.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LUST变桨系统原理介绍.pptx（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目录一、结构简介二、内部通讯系统三、工作模式介绍四、安全链系统五、主要器件介绍第1页/共26页一结构简介LUST变桨系统是一个以变桨位置为控制目标的伺服系统。它接收的控制命令只有：变桨位置、变桨速度、复位、急停以及heartbeat这5个信号；系统内部状态信号也通过总线传送给主控。第2页/共26页LUST变桨系统原理结构图第3页/共26页结构图讲解三相动力电源、DP总线及安全链信号分别通过A1、B1、C1引入第一个变桨柜，并通过A2、B2、C2引入下一变桨柜。电网电源正常情况下，伺服驱动器PITCHMASTER直接驱动电机、2G3为辅助电路提供24V电源；电网掉电情况下，挂在PITCHMAST
2、ER直流母线上的超级电容投入工作，驱动电机运转，并通过2G2继续为辅助电路供电，完成顺桨。第4页/共26页结构图讲解主旋转编码器E1反馈位置信息；旋转编码器E2与E1进行冗余比较；-4及94限位开关串入PITCHMASTER使能信号，作为PITCHMASTER失控的最后一道保护；旋转编码器损坏时会触发91限位开关。第5页/共26页二内部的通讯系统1#柜中的6A3(EL6731)是变桨系统内部主站（Profibus-Master），变桨系统内部有：3个Pitchmaster、3个冗余旋编（E1、E2、E3）、2个倍福模块BK3150。主站6A3综合各个子站的信息，并把这些信息通过倍福PLC（CX
3、9000）交换给6A2（EL6731-0010），由6A2与主控交换信息。第6页/共26页变桨DP通讯图PitchMaster地址为41、42、43，实物中设定为十六进制位29、2A、2B；BK3150共两个，地址为52、53；冗余旋编地址为61、62、63第7页/共26页三工作模式介绍变桨系统共分为种状态模式模式0：待机模式。该模式下表明变桨系统PitchMaster准备就绪、外围传感器状态正常、驱动与执行器正常待机。模式1：变桨模式。该模式下，变桨系统将通过Profibus DP总线接收来自主控的变桨指令。并根据给定的位置、速度值驱动变桨电机，直至到达位置目标值。模式2；急停模式1。该模式
4、执行过程采用闭环急停控制。模式2中，变桨速度为7/s，停机位置87.5。该模式在如下条件成立时执行：主控通过Profibus DP总线给定紧急停机命令或系统安全链故障。模式3：急停模式2。该模式执行过程采用开环控制，当变桨系统发生主旋转编码器或变桨变频器电源故障时，系统将启用该模式，以最快10/s的变桨速度顺桨，直至撞到91限位开关。模式4：维护模式。在该模式下可以分别对各桨叶进行手动变桨。变桨速度为1/s。第8页/共26页工作模式之间的切换第9页/共26页四 安全链系统经过滑环进入1号变桨柜的安全链信号有3根线：1号与3号线是进入变桨柜的信号，2号线是由变桨反馈给主控的信号。当各柜子主断路器
5、1F1闭合、PitchMaster自检正常信号（OSD04触点闭合）以及1#柜的8K9吸合，变桨会向主控反馈一个高电平，表明内部安全链正常。8K9只存在于1#柜，它由PLC控制，只有变桨内部无故障，才会吸合，吸合后1K1得电，将安全链OK的信号反馈给PitchMaster。第10页/共26页变桨安全链结构图第11页/共26页五 主要器件介绍1.伺服驱动器PitchMaster2.变桨电机3.备用电池4.蓄电池充电器（AC500）5.倍福模块6.限位开关7.旋转编码器第12页/共26页1.伺服驱动器PitchMaster型号：CDE54.070D,输入电压：3400VAC+PE，额定电流54A/
6、AC，最大电流144A/AC。PitchMaster是LUST变桨系统的核心伺服驱动器，穿墙式散热器安装在柜体背面，背面的散热片上安装有散热风扇。其内部集成了检测控制电路，实现位置、速度控制，如下图所示。内部控制电路具有2级隔离电源，提高EMC性能。SNT1为SNT2及数字量I/O供电，能够提供大的负载电流。SNT2为控制器、旋转编码器、模拟量I/O供电等供电。第13页/共26页内部工作原理 三相400V交流电压通过整流器整流成550V直流电压，再经过逆变转换成交流电压87VAC，提供给变桨电机。当系统断电时，使用接在直流母排上的超级电容电源（335V）第14页/共26页2.变桨电机技术参数：
7、型号：ZFG60So/4DGF112M-4 FL工作制：S1额定功率：5.5kW额定电压：87VAC/50Hz，三角型接法额定电流：52A额定功率因数：COS 0.82额定转速：1450 min-1额定转矩:33 Nm最大转矩（30 second）:75 Nm(till 1450 min-1)制动转矩:90 Nm编码器:SSI冷却方式:独立风扇冷却绝缘等级:F 保护等级:IP 55第15页/共26页变桨电机结构图第16页/共26页3.备用电源LUST变桨系统的备用电源为超级电容，24个（4组）电容模块串联，单个模块的容量是58F，总容量为2.43F。充满时，电容总电压335VDC，单个模块电压
8、为83.75VDC。倍福KL3403模块检测超级电容电压备用电源存放在另个一个柜子内，与控制柜分离。第17页/共26页工作范围总电压工作范围为335VDC1.5%中电压工作范围为251.251.5%低电压工作范围为167.51.5%第18页/共26页4.蓄电池充电器（AC500）主要技术数据型号：AC 500 216V 1.6 A 工作电压:230V 50Hz AC输出电压:335V DC输出电流:1.6A充电时LED灯为红色，充完电后指示灯为绿色，remote off信号为控制AC500的工作输出，rel1和rel2是AC500的OK反馈信号第19页/共26页5.倍福模块CX9000-基本
9、CPU 模块 第20页/共26页EL6731-PROFIBUS 主站端子负责变桨内部和主控之间通信5.倍福模块第21页/共26页6.限位开关系统在-4、91和94分别有3个限位开关，型号：XCK J H29。-1限位开关在系统中已经取消。-4和94限位开关串入PITCHMASTER使能信号，触发后，驱动器停止工作，变桨电机也停止工作。限位开关图第22页/共26页6.限位开关PitchMaster内部进行了软件限位，即正常情况下叶片位置在小于-0.1、大于90范围内运行，限位开关一般不会触发。风机顺桨位置在87.5，且有0.2的允许偏差，即顺桨时候叶片在87.387.7均属正常。第23页/共26页7.旋转编码器变桨系统共6个旋转编码器（简称“旋编”）：3个主旋编，3个冗余旋编。冗余旋编是Profibus总线通讯方式。主旋编将数据传入主控和PitchMaster进行计算，而冗余旋编只参与比较，不进行变桨计算。冗余旋编图第24页/共26页 谢谢第25页/共26页感谢您的观看。第26页/共26页