变桨系统简介
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每个轴柜设计有独立的PLC系统，通过Profibus DP与风电主控进行通讯。
★ 三相异步交流电机变频器 ★ 电子刹车功能 ★ CAN BUS 接口 ★ 程序存储器 ★ 额定直流输入电压60VDC ★ 最大输出电流450A ★ 开关频率8kHz ★ 环境温度-40℃~+50℃，最高工作温度90℃
※ 第一路控制轴柜加热器 ※ 第二路控制2T2输入电源
进入紧急模式
紧急模式桨叶转到89°位置的故障包括：
(1) 本桨叶位置小于最小位置限值； (2) 本桨叶位置大于最大位置限值； (3) 转速超过最高转速限值； (4) Profibus DP通讯故障 (5) 安全链动作； (6) 主电源故障； (7) 欠压； (8) 电机堵转； (9) 变频器超温； (10)轴箱超温； (11)超级电容中间电压比较错误 (12)90°位置传感器故障； (13)3°位置传感器故障；
TR-1.5G采用两个电源管理 模块，用于AC220V转换 DC60V供变频器及超级电容 使用。
※ INPUT 230VAC ~14A 50~60Hz
※ OUTPUT 60/75V 33/25A
CPU：CX9000-0001 AI：EL3204 DI：EL1008 DO：EL2008 SSI：EL5001 Profibus DP CAN OPEN
所有的外部连接通过屏蔽电缆接地哈丁插头内部采用gnd接地轴箱接地采用铜条或接地螺钉采用冷板技术变频器取消传统散热风扇紧贴在大功率散热板上铸铝散热器制造材质本身具有升温快散热效率高的特性变桨系统结构简图滑环进线包括一根400vac电源线一根profibusdp通讯线一根12芯24vdc电源线
目录
一、变桨系统硬件组成 二、变桨系统接口定义 三、变桨系统控制方案及故障诊断 四、变桨系统与风电主控通讯
系统采用双层超级电容技术，在节省空间的同时，减少维护成 本及对环境的污染，超级电容额定电压60VDC,PLC检测电容温度 伺服控制器检测电容中间电压。
采用超级电容的变桨控制系统具有下列优点：
-充电时间短， 2分钟左右即可充满至 60V； -耐低温； -寿命长，充放电次数可达 10万次以上，寿命可长达 50年以上，真正 实现终身免维护； -超级电容随使用年限的增加，容量减小的非常小； -充电时产生的热量少； -体积小，重量轻； -无须维护； -电源管理模块作为充电器，无须再单独配置充放电管理电路。
8、轴箱温度 AO 9、电容温度 AO 10、电容电压 AO 11、变频器温度 AO 12、电机温度 AO 13、电容总电流 AO 14、位置反馈 AO
限无量能 成天蕴地
风电主控→变桨PLC（下行）
1、位置指令 2、速度限制 3、加速度限制 4、桨叶位置反馈 5、复位 6、心跳 7、润滑油泵
变桨PLC→风电主控（上行）
1、变频器Can通讯故障 2、95°限位开关动作 3、主电源故障 4、手动模式 5、强制手动模式 6、SSI状态故障 7、心跳
变桨PLC→风电主控（上行）
进入紧急模式
紧急模式桨叶转到95°位置的故障包括：
(14)Can通讯故障 (15)编码器故障 (16)Enable故障
复位
(1) 90°位置传感器故障； (2) 3°位置传感器故障； (3) 编码器故障； (4) Profibus通讯故障； (5) Can通讯故障； (6) 欠压； (7) 电机堵转； (8) 变频器超温； (9) 轴箱超温； (10) 本桨叶位置小于最小位置限值； (11) 本桨叶位置大于最大位置限值； (12) 转速超过最高转速限值；
风电主控采用Profibus DP 方式与轴箱PLC通讯。 Profibus DP 通讯波特率500k
轴柜内的CAN BUS通讯
柜方式。
安全链及EFC紧急顺桨
风机安全链串入三个轴箱PLC OK 8K3触点回 路,当有故障发生时，安全链断开，进入紧 急模式。
◆ 采用冷板技术，变频器取 消传统散热风扇紧贴在大 功率散热板上
◆ 采用铸铝大功率散热板
◆ 铸铝散热器制造材质本身 具有升温快、散热效率高 的特性
◆ 铝的耐氧化腐蚀性能好,重 量轻
二、变桨系统接口定义
变桨系统结构简图
滑环进线包括
一根400VAC电源线，一根Profibus DP通讯线， 一根12芯24VDC电源线。
EFC紧急顺桨信号分别接入三个轴箱的继电 器，当发生EFC时，继电器失电，风机顺桨。
? 自动模式：正常工作，接受 风电主控位置指令。
? 手动模式：
手动顺时针转(DI)
本桨叶位置<94°
AND
顺时针转，转速2°/s
任意两桨叶>85° 手动逆时针转(DI)
本桨叶位置>-2°
AND
逆时针转，转速2°/s
◆ 三相异步交流电动机 ◆ 额定电压：3*29VAC ◆ 额定电流：90A ◆ 额定功率：4.5kW ◆ 额定转矩：28.6Nm ◆ 额定转速：1500rpm
电机采用3x50mm2的带柔性金属网电缆，轴箱侧与电机侧可靠接地。 所有外部连接都有过压保护装置。所有的外部连接通过屏蔽电缆接地 （哈丁插头内部采用GND接地，轴箱接地采用铜条或接地螺钉）
TR-1.5G采用三柜制设计理念,系统包括三个基本相同的控制柜 每个柜内包括：
-电源管理模块（220AC-60VDC） -双层超级电容(4×16V)
-变频器（速度环.电流环）
-PLC（位置环及控制输出）及通讯接口（DP,CAN） -含有继电器输入/输出的安全电路
每个轴箱的外部连接有：
-交流异步电动机（三相29V） -SSI和增量式编码器（编码器校零：短接10X1的7和8端子） -95°限位开关 - 3-5?°桨叶位置传感器和90 °桨叶位置传感器。
任意两桨叶>85°
? 强制手动模式：
A：自动模式 M：手动模式
Forward：开桨 Backward：收桨
★ PLC第2个EL1008第1个通道为强制手动 信号。 具体实现：短接轴柜内2X1的9和10端子。
★ 低电压穿越（LVRT）
当变桨系统交流失电或故障时，整个变桨系统切为超级电 容供电，8s后进入紧急模式，变桨系统顺桨到安全位置。这种Forward：开桨 控制策略能使变桨系统实现低电压穿越功能，维护电网安全稳Backward：收桨 定运行。
★ 三相异步交流电机变频器 ★ 电子刹车功能 ★ CAN BUS 接口 ★ 程序存储器 ★ 额定直流输入电压60VDC ★ 最大输出电流450A ★ 开关频率8kHz ★ 环境温度-40℃~+50℃，最高工作温度90℃
※ 第一路控制轴柜加热器 ※ 第二路控制2T2输入电源
进入紧急模式
紧急模式桨叶转到89°位置的故障包括：
(1) 本桨叶位置小于最小位置限值； (2) 本桨叶位置大于最大位置限值； (3) 转速超过最高转速限值； (4) Profibus DP通讯故障 (5) 安全链动作； (6) 主电源故障； (7) 欠压； (8) 电机堵转； (9) 变频器超温； (10)轴箱超温； (11)超级电容中间电压比较错误 (12)90°位置传感器故障； (13)3°位置传感器故障；
TR-1.5G采用两个电源管理 模块，用于AC220V转换 DC60V供变频器及超级电容 使用。
※ INPUT 230VAC ~14A 50~60Hz
※ OUTPUT 60/75V 33/25A
CPU：CX9000-0001 AI：EL3204 DI：EL1008 DO：EL2008 SSI：EL5001 Profibus DP CAN OPEN
所有的外部连接通过屏蔽电缆接地哈丁插头内部采用gnd接地轴箱接地采用铜条或接地螺钉采用冷板技术变频器取消传统散热风扇紧贴在大功率散热板上铸铝散热器制造材质本身具有升温快散热效率高的特性变桨系统结构简图滑环进线包括一根400vac电源线一根profibusdp通讯线一根12芯24vdc电源线
目录
一、变桨系统硬件组成 二、变桨系统接口定义 三、变桨系统控制方案及故障诊断 四、变桨系统与风电主控通讯
系统采用双层超级电容技术，在节省空间的同时，减少维护成 本及对环境的污染，超级电容额定电压60VDC,PLC检测电容温度 伺服控制器检测电容中间电压。
采用超级电容的变桨控制系统具有下列优点：
-充电时间短， 2分钟左右即可充满至 60V； -耐低温； -寿命长，充放电次数可达 10万次以上，寿命可长达 50年以上，真正 实现终身免维护； -超级电容随使用年限的增加，容量减小的非常小； -充电时产生的热量少； -体积小，重量轻； -无须维护； -电源管理模块作为充电器，无须再单独配置充放电管理电路。
8、轴箱温度 AO 9、电容温度 AO 10、电容电压 AO 11、变频器温度 AO 12、电机温度 AO 13、电容总电流 AO 14、位置反馈 AO
限无量能 成天蕴地
风电主控→变桨PLC（下行）
1、位置指令 2、速度限制 3、加速度限制 4、桨叶位置反馈 5、复位 6、心跳 7、润滑油泵
变桨PLC→风电主控（上行）
1、变频器Can通讯故障 2、95°限位开关动作 3、主电源故障 4、手动模式 5、强制手动模式 6、SSI状态故障 7、心跳
变桨PLC→风电主控（上行）
进入紧急模式
紧急模式桨叶转到95°位置的故障包括：
(14)Can通讯故障 (15)编码器故障 (16)Enable故障
复位
(1) 90°位置传感器故障； (2) 3°位置传感器故障； (3) 编码器故障； (4) Profibus通讯故障； (5) Can通讯故障； (6) 欠压； (7) 电机堵转； (8) 变频器超温； (9) 轴箱超温； (10) 本桨叶位置小于最小位置限值； (11) 本桨叶位置大于最大位置限值； (12) 转速超过最高转速限值；
风电主控采用Profibus DP 方式与轴箱PLC通讯。 Profibus DP 通讯波特率500k
轴柜内的CAN BUS通讯
柜方式。
安全链及EFC紧急顺桨
风机安全链串入三个轴箱PLC OK 8K3触点回 路,当有故障发生时，安全链断开，进入紧 急模式。
◆ 采用冷板技术，变频器取 消传统散热风扇紧贴在大 功率散热板上
◆ 采用铸铝大功率散热板
◆ 铸铝散热器制造材质本身 具有升温快、散热效率高 的特性
◆ 铝的耐氧化腐蚀性能好,重 量轻
二、变桨系统接口定义
变桨系统结构简图
滑环进线包括
一根400VAC电源线，一根Profibus DP通讯线， 一根12芯24VDC电源线。
EFC紧急顺桨信号分别接入三个轴箱的继电 器，当发生EFC时，继电器失电，风机顺桨。
? 自动模式：正常工作，接受 风电主控位置指令。
? 手动模式：
手动顺时针转(DI)
本桨叶位置<94°
AND
顺时针转，转速2°/s
任意两桨叶>85° 手动逆时针转(DI)
本桨叶位置>-2°
AND
逆时针转，转速2°/s
◆ 三相异步交流电动机 ◆ 额定电压：3*29VAC ◆ 额定电流：90A ◆ 额定功率：4.5kW ◆ 额定转矩：28.6Nm ◆ 额定转速：1500rpm
电机采用3x50mm2的带柔性金属网电缆，轴箱侧与电机侧可靠接地。 所有外部连接都有过压保护装置。所有的外部连接通过屏蔽电缆接地 （哈丁插头内部采用GND接地，轴箱接地采用铜条或接地螺钉）
TR-1.5G采用三柜制设计理念,系统包括三个基本相同的控制柜 每个柜内包括：
-电源管理模块（220AC-60VDC） -双层超级电容(4×16V)
-变频器（速度环.电流环）
-PLC（位置环及控制输出）及通讯接口（DP,CAN） -含有继电器输入/输出的安全电路
每个轴箱的外部连接有：
-交流异步电动机（三相29V） -SSI和增量式编码器（编码器校零：短接10X1的7和8端子） -95°限位开关 - 3-5?°桨叶位置传感器和90 °桨叶位置传感器。
任意两桨叶>85°
? 强制手动模式：
A：自动模式 M：手动模式
Forward：开桨 Backward：收桨
★ PLC第2个EL1008第1个通道为强制手动 信号。 具体实现：短接轴柜内2X1的9和10端子。
★ 低电压穿越（LVRT）
当变桨系统交流失电或故障时，整个变桨系统切为超级电 容供电，8s后进入紧急模式，变桨系统顺桨到安全位置。这种Forward：开桨 控制策略能使变桨系统实现低电压穿越功能，维护电网安全稳Backward：收桨 定运行。