专利名称:一种风力发电机转矩控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风力发电机转矩控制系统，包括接近开关、增量编码器、功率模块和PLC控制模块，PLC控制模块包括CPU-224和模拟量扩展模块EM235。本实用新型依据转矩控制技术合理安排风力机组的运行，使风力机运行在恶劣的环境面对恶劣环境时，机组能承受随机变化的负荷，提高了风力发电机的安全稳定性能。
【专利说明】一种风力发电机转矩控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控制系统，具体是一种风力发电机转矩控制系统。
【背景技术】
[0002]由于风力放电机的机械设计都是在稳定情况下设计的，所以过大的转矩变化将会使机组轴系元件产生疲劳，从而影响风力发电机组的寿命。为了防止转矩突变或过大而导致对风力机的损害，从而控制转矩，使其恒转矩运行或使其变化幅值尽可能减少，此外由于在风力机的运行过程中会出现在某一时刻的功率的突变，也会导致转矩的突然增加或减小，因此转矩控制对风机的安全运行至关重要。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种可在恶劣环境中长期稳定运行的风力发电机转矩控制系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种风力发电机转矩控制系统，包括接近开关、增量编码器、功率模块和PLC控制模块，所述PLC控制模块包括CPU-224和模拟量扩展模块EM235 ；
[0006]所述接近开关引脚3分别连接风叶轮和增速箱，增速箱另一端连接发电机，发电机输出端分别为A相、B相、C相，所述A相并联互感器LI，所述B相并联互感器L2，所述C相并联互感器L3，所述A相还分别连接功率模块引脚1、功率模块引脚13和功率模块引脚14，所述B相还分别连接功率模块引脚功率模块引脚3、功率模块引脚16和功率模块引脚15，所述C相还分别连接功率模块引脚5、功率模块引脚18和功率模块引脚17，所述功率模块引脚9分别连接模拟量扩展模块EM235引脚I和模拟量扩展模块EM235引脚2，所述功率模块引脚10连接模拟量扩展模块EM235引脚3，所述模拟量扩展模块EM235引脚6接24V直流电源，所述模拟量扩展模块EM235引脚9接地，所述模拟量扩展模块EM235引脚7连接M，所述CPU-224引脚2、4、15、16和17均连接到M，所述CPU-224引脚I和CPU-224引脚3均连接24V直流电源，所述CPU-224引脚5接地，所述CPU-224引脚7和CPU-224引脚8分别对应连接增量编码器引脚I和增量编码器引脚2，所述增量编码器引脚3连接24V直流电源，所述增量编码器引脚4连接M，所述CPU-224引脚10和CPU-224引脚11分别对应连接接近开关引脚4和接近开关引脚5，所述接近开关引脚I连接24V直流电源，接近开关引脚2连接M。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述M为变桨距控制系统，所述功率模块型号为PK6013，增量编码器型号为E6C2-CWZ6C，所述接近开关型号为FRB8E1NK。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述CPU-224引脚15输出报警信号，CPU-224引脚16输出变桨信号，CPU-224引脚17输出停机信号。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型依据转矩控制技术合理安排风力机组的运行，使风力机运行在恶劣的环境面对恶劣环境时，机组能承受随机变化的负荷，提尚了风力发电机的安全稳定性能。
【附图说明】
[0010]图1为风力发电机转矩控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011 ] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0012]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种风力发电机转矩控制系统，包括接近开关、增量编码器、功率模块和PLC控制模块，PLC控制模块包括CPU-224和模拟量扩展模块EM235。
[0013]接近开关引脚3分别连接风叶轮和增速箱，增速箱另一端连接发电机，发电机输出端分别为A相、B相、C相，A相并联互感器LI，B相并联互感器L2，C相并联互感器L3，A相还分别连接功率模块引脚1、功率模块引脚13和功率模块引脚14，B相还分别连接功率模块引脚功率模块引脚3、功率模块引脚16和功率模块引脚15，C相还分别连接功率模块引脚5、功率模块引脚18和功率模块引脚17，功率模块引脚9分别连接模拟量扩展模块EM235引脚I和模拟量扩展模块EM235引脚2，功率模块引脚10连接模拟量扩展模块EM235引脚3，模拟量扩展模块EM235引脚6接24V直流电源，模拟量扩展模块EM235引脚9接地，模拟量扩展模块EM235引脚7连接M，CPU-224引脚2、4、15、16和17均连接到M，CPU-224引脚I和CPU-224引脚3均连接24V直流电源，CPU-224引脚5接地，CPU-224引脚7和CPU-224引脚8分别对应连接增量编码器引脚I和增量编码器引脚2，增量编码器引脚3连接24V直流电源，增量编码器引脚4连接M，CPU-224引脚10和CPU-224引脚11分别对应连接接近开关引脚4和接近开关引脚5，接近开关引脚I连接24V直流电源，接近开关引脚2连接M。
[0014]M为变桨距控制系统，功率模块型号为PK6013，增量编码器型号为E6C2-CWZ6C，接近开关型号为FRB8E1NK。
[0015]CPU-224引脚15输出报警信号，CPU-224引脚16输出变桨信号，CPU-224引脚17输出停机信号。
[0016]本实用新型的工作原理是:本实用新型采用由功率模块PK6013采集功率信号、增量编码器E6C2-CWZ6C采集发电机高速转速信号n2，根据运算，并由PLC实现转矩的控制，当所检测的转矩小于额定转矩时，系统正常运行，当转矩大于额定转矩而小于1.2倍的额定转矩时，输出报警信号，当所检测的转矩大于1.2倍额定转矩而小于1.5倍额定转矩时，输出变桨距控制信号，控制桨距角，从而实现降低转矩的功能，当检测的转矩信号大于1.5倍的额定转矩时，输出停机信号，。由接近开关FRB8E1NK采集转速轴低速nl，与高速轴转速n2进行比较来判断增速箱部分是否正常工作，nl与n2之间相差一个速比，本实用新型这个速比选用100，即n2=100nl，如果经LC判断两者满足这种关系，则证明增速箱部分工作正常，若判断两者不满足上述关系，则证明增速箱部分故障，输出报警信号并刹车。
【权利要求】
1.一种风力发电机转矩控制系统，包括接近开关、增量编码器、功率模块和PLC控制模块，其特征在于，所述PLC控制模块包括CPU-224和模拟量扩展模块EM235 ； 所述接近开关引脚3分别连接风叶轮和增速箱，增速箱另一端连接发电机，发电机输出端分别为A相、B相、C相，所述A相并联互感器LI，所述B相并联互感器L2，所述C相并联互感器L3，所述A相还分别连接功率模块引脚1、功率模块引脚13和功率模块引脚14，所述B相还分别连接功率模块引脚功率模块引脚3、功率模块引脚16和功率模块引脚15，所述C相还分别连接功率模块引脚5、功率模块引脚18和功率模块引脚17，所述功率模块引脚9分别连接模拟量扩展模块EM235引脚I和模拟量扩展模块EM235引脚2，所述功率模块引脚10连接模拟量扩展模块EM235引脚3，所述模拟量扩展模块EM235引脚6接24V直流电源，所述模拟量扩展模块EM235引脚9接地，所述模拟量扩展模块EM235引脚7连接M,所述CPU-224引脚2、4、15、16和17均连接到M，所述CPU-224引脚I和CPU-224引脚3均连接24V直流电源，所述CPU-224引脚5接地，所述CPU-224引脚7和CPU-224引脚8分别对应连接增量编码器引脚I和增量编码器引脚2，所述增量编码器引脚3连接24V直流电源，所述增量编码器引脚4连接M,所述CPU-224引脚10和CPU-224引脚11分别对应连接接近开关引脚4和接近开关引脚5，所述接近开关引脚I连接24V直流电源，接近开关引脚2连接M。2.根据权利要求1所述的风力发电机转矩控制系统，其特征在于，所述M为变桨距控制系统，所述功率模块型号为PK6013，增量编码器型号为E6C2-CWZ6C，所述接近开关型号为FRB8E1NK。3.根据权利要求1所述的风力发电机转矩控制系统，其特征在于，所述CPU-224引脚15输出报警信号，CPU-224引脚16输出变桨信号，CPU-224引脚17输出停机信号。
【文档编号】F03D7-00GK204267214SQ201420645887
【发明者】聂莹坤, 杨干廷, 侯燕文, 陶文燕, 万国超, 高婷婷 [申请人]国网山东省电力公司泰安供电公司