风电控制系统介绍

Modules in the PCS变桨控制系统(PCS)中的管理单元Power Management Modules PMM 电源管理单元Two performance classes with 13 kVA and 26 kVA are currently available.适用于两个不同级别(13kVA和26kVA)的PMM.A PMM provides the following functions in the PCS:PCS中的PMM提供以下功能:●DC power (DC link) for the digital axis controllers PMC数字式轴控制器(PMC)直流电源●Charging and monitoring of the batteries (PBS)电池(PBS)充电与监测●Transformation of the power from the batteries into the 560 V DC link following a mains power failure主电源故障中电池组的电源转换到560Vdc●Battery check and logging of the battery data (BMS)电池数据的检测和记录(BMS)●Monitoring of the mains voltage主电压监控●Generation of a 24 V DC auxiliary supply for the axis even after a power failure电源故障中24Vdc备用供给●Temperature measurement and control for motors, controllers and boxes电机,控制器和箱体的温度测量和控制●Processing of set points设定点的处理●Controlling data communication with the digital axis controller via the CAN bus数字式轴控制器通过CAN BUS总线进行数据通讯●Data transmission to the higher-ranking host computer via the CAN bus数据通过CAN bus传送到主机.●Service interface for setting up and parameterization of the PCS (RS 485)PCS(RS485)服务端口的设置和参数化基本介绍和运行原理Terminals and Plugs 端子排和插头10维修接口RS485This RS485 interface is designed for half duplex operation. It isisolated from the sy stem electronics and offers high-impedanceframe connection of the interface potential. All devices whichare connected to this bus must be connected in parallel at pins 1,2 and 3.For the last device, a jumper is additionally connected from pin 4to pin 2 to terminate the bus with 120 ohm. Only twisted-paircables with shield may be used. The shield must be connected atboth ends. Conductor size max. 1.5 mm²RS485接口用于半双向通讯.它是从系统电子元件中分离出来的并提供接口电位的高阻抗连接.所有连接在BUS总线上的设备需并联在pins 1,2和3上.在设备中,一根120 ohm跳线从BUS总线的pin2连接到pin4端口.导线长度最大:1.5 mm².X11 Field bus connection A to system management Field bus总线连接,A到系统管理This CAN bus interface is designed for real-time communicationwith the system management. The maximum baud rate equals 1Mbit/s.All real-time data can be exchanged here in a onemillisecondcycle. Only twisted-pair cables with shield, specified for the CANbus (in accordance with ISO 11898) may be used. The integrated120 ohm terminating resistor can be activated with theDIP-switch.Connection = SUB-D9 pins.CAN bus接口是用于与系统管理的实时通讯.最大平均波特率为1Mbit/s.每隔1ms所有的即时数据都可以互换. 只适用指定(ISO11898认证)用于CAN bus的双绞电缆. 集成化的120ohm终端电阻器通过DIP开关来激活.Connection = SUB-D9 pins.X12 Field bus connection B to servo-converter PMC 现场总线连接,B到PMC伺服变频器This CAN bus interface is designed for real-time communicationwith the PMC servo-converter. The maximum baud rate equals 1Mbit/s.All real-time data can be exchanged here in a onemillisecond cycle.Only twisted-pair cables with shield, specified for the CAN bus (inaccordance with ISO 11898) may be used. The integrated 120 ohmterminating resistor is permanently installed.Connection = SUB-D9 pinsCAN bus接口设计用于与PMC系统伺服变频器的即时通讯.最大平均波特率为1Mbit/s.每隔1ms所有的即时数据都可以互换.只适用指定(ISO11898认证)用于CAN bus的双绞电缆. 集成化的120ohm终端电阻器通过DIP开关来激活.Connection = SUB-D9 pins.13号端子派用于数字信号和系统管理的信号交换. 机械控制系统为这些孤立的端子接口提供24V直流电源供给.Pin 11+12 检测器连接(30 V DC / 6 A)系统无故障时关闭Pin 10 急停运行控制输入端0 = active(激活)Pin 9 复位输入端(low pass 5 ms) 1 =激活Pin 8 备用输入端Pin 7 急停运行指令输入端0 = activePin 6 机械控制系统24V直流电源供给.Pin 5 机械控制系统接地线电源供给Pin 4 系统故障1 = 激活Pin 3 系统警报1 =激活Pin 2 备用输出端Pin 1 备用输出端Power supply供给电源24 V DC (18 to 28 V)输出端最大值28 V U ≥15VI = 5 mA at 24V U ≤5VMax. response time = 2 ms最大响应时间 2 msOutputs, short-circuit-proof输出端短路时U ≥15VImax. = 0.5 A U ≤5VMax. response time = 2 ms最大响应时间 2 msThe four outputs are jointly protected internally by a self-resetting 5 A fuse.一个5A的自动复位熔丝将会保护这4个输出端,Conductor size max. 1.5 mm²导线长度最大 1.5 mm²X17 电池检测Internal communication interface within the system for transmitting the battery voltage andbattery temperature from the max. eight battery blocks to the PMM.The wiring is connected from X17 on the PMM to connector ST1 on the first battery block and fromST2 to ST1 of the next battery block. A terminating connector is plugged onto the last block as loopmonitor. Can be extended to 16 battery blocks through external hardware.Connection = SUB-D15 pins.系统内部通讯接口,最大8个电池组电池电压和温度信号传送到PMM系统.PMM系统17号端口与第一组电池ST1连接,ST1到第二组电池ST2的连接.一个终端连接器作为回路检测器连接最后一组电池组.通过外部硬件可以连接16组电池组.Connection = SUB-D15 pins.Power supply供给电源24 V DC (18 to 28 V)Inputs max. 28 V high at U ≥15V输出端最大值28 V U ≥15VI = 5 mA at 24V U ≤5VMax. response time = 2 ms最大响应时间 2 msOutputs short-circuit-proof输出端短路时high at U ≥15Vlow at U ≤5VImax. = 0.5 A at pins 3, 4, 5 and 6Imax. = 2.0 A at pins 1 and 2Max. response time = 2 ms最大响应时间 2 msThe six outputs are jointly protected internally by a self-resetting 5 A fuse.一个5A的自动复位熔丝将会保护这6个输出端,Conductor size max. 1.5 mm²导线长度最大 1.5 mm²X15 模拟输入端T pins 1+2和pins 3+4两个温度测量输入端用于KTY83-110传感器,测量的温度范围在-40°C到+90°C时,其平均精度为2°C.Pins 1+2 轴箱温度测量Pins 3+4 主控箱或电池箱温度测量Pins 5, 6 和7 第三类模拟输入端,备用测量输入端.Pin 5 Signal –Pin 6 Signal +Pin 7 接地Input range 0 to 10 V (resolution 10 mV / bit)输出端电压范围0到10VCommon-mode rejection +/- 8 V共模抑制+/- 8 VInput impedance approx. 40 kOhm输入端阻抗大约40 kOhmConductor size max. 1.5 mm²导线长度最大1.5 mm²X16 继电器输出端两个继电器输出端是为230VAC的用电设备如加热器而设计的,它们彼此是孤立的,并且测量电流最大值为8A时开关电压是否为230VAC,当直流电压为30V,最大电流为8A时,同样可以连接.导线长度最大为1.5 mm²X20 24V直流电源供给PMM为20号端子排提供一个24V的直流电压来保护轴箱内的所有相关元件,这些元件包括PMC伺服变流器,电机制动闸和接触器的控制逻辑.在发生故障时,直流链(560 V DC)或电池备用装置为隔离开关模式持续的提供电源供给.Pins 1, 2 and 3地线连接(内部接地)Pins 4 and 524 V 直流输出端Pin 624V直流冗余供给输入端设备中有解耦电路输入端电池运行电压范围1电池电压为144V时170-90V 不考虑电压减少量90-60V考虑电压减少量2电池电压为216V时260-120V 不考虑电压减少量120-80V考虑电压减少量3电池电压为288V时340-180V 不考虑电压减少量180-120V考虑电压减少量一个8A的恒定电流测量电源组,在10秒内有时电流可达到12A,输出端将会出现短路,此时一个8A的自动复位熔丝将会保护输出端,导线长度最大1.5 mm²X18 功率输入端-一个三相接地的主电源供给为PMM系统提供能源.IT系统也要接地,这个3相电源必须连接到L1,L2,L3上,可以不考虑相序.-保护接地线需连接到SL上.-用于减少相流谐波的直流链电抗器应连接点对应的端子D1,D2上.-导线长度最大10 mm²PMM13 PMM25X 19 直流链输出端PMM 发出一个电池减震电压为560V 的直流链电压作用于+Uz 和–Uz 上以供给PMC 伺服变流器. 保护接地线必须连接到SL 端子排上.电池组串联在电源端口上,通过一个电池开关端口来划分B+和B-.在主电源故障时,升压反应器将把电池电压改变到接近直流链电压.其需连接到端子D3和D4上.PMM13 PMM25设备状态LED 灯LED's field bus 总线 状态AFieldbus 1有一个短周期来显示系统每秒的运行状态.DIP Switch, Field Bus Afield bus A 总线的网点地址被分成DIP 开关的1-7号开关. 正常运行时不设定地址0和127.Axis Controller PMC 轴控制器A digital axis controller provides the following functions in the PCS:变桨控制系统(PCS)数字轴控制器有如下的功能:●Motor actuation for DC/ASM and SM motors直流,异步伺服和同步伺服电机驱动●Motor feedback, high-resolution encoder interface电机反馈信息,高精度编码器接口●Encoder feedback, high-resolution encoder interface编码器反馈信息,高精度编码器接口●Set of positioning parameters for Emergency Feather Command (EFC)紧急顺桨命令(EFC)定位参数设置端子和插头X1 Field bus 总线连接B到PMM系统CAN bus接口的设计是用来与PMM系统的即时通讯.最大平均波特率为1Mbit/s每隔1ms所有的即时数据都可以互换.只适用指定(ISO11898认证)用于CAN bus的双绞电缆. 集成化的120ohm终端电阻器通过DIP开关来激活.X2 24 V数字输入和输出端2号端子排用于系统管理数字信号交换. 控制系统为这些孤立的端子接口提供24V直流电源供给.Pin 1+2 监测器连接(30 V DC / 6 A) 当出现系统故障时关闭Pin 3 急停运行控制0 = activePin 4 输入端复位(低通5ms) 1=激活Pin 5 备用输入端Pin 6 控制系统通常标准供给电源24 V DC (18 to 28 V)输入端最大值28 V U ≥15 VI = 5 mA at 24V U ≤5 V最大响应时间 2 ms输出端短路时U ≥15 VImax. = 0.5 A U ≤5 V最大响应时间 2 ms导线长度最大1.5 mm²该数据接口包括Heidenhain制造的同步EnDat编码器接口和Sick制造的异步Hyperface编码器接口.2个孤立的供给电源通过3号端子排用于所有的编码器类型.编码器ID参数可以设置同步或者异步电机的运行状态X4 24 V直流供给和输入端X4号端子排用于检测所有的24V信号. PMM系统为这些孤立的端子接口提供24V直流电源.在接线时,这些端线板的隔离端子可以连接到系统的不会产生危险和故障的部分.Pin 1+2 PMM24V电源供给Pin 3+4 PMM接地供给电源Pin 5 输出级供给 1 = activePin 6 标准输入 1 = active只用于单个的旋转编码器和增量编码器连接Pin 7 快速边缘触发,输入端瞬间位置精确检测Pin 8 正极快速中断0 = active轴的限位开关,自动防故障Pin 9 负极快速中断0 = active轴的限位开关,自动防故障Pin 10 顺桨状态0 = active自动防故障装置供给电源24 V DC (18 to 28 V)输入端最大28V high at U ≥15 VI = 15 mA at 24 V low at U ≤5 V最大响应时间 2 ms导线长度最大1.5 mm²口和Sick制造的异步Hyperface编码器接口.编码器ID参数可以设置同步或者异步电机的运行状态虚拟部分的接口包括3个用来检测正余弦的不同的输入端,在使用增量编码器时这些输入端也用于检测0位脉冲.这些虚拟信号的增量值产生一个高精度的速度信号(在允许的最大增值量范围之内).2个孤立的供给电源通过5号端子排用于所有的编码器类型.Connection = SUB-D15 jackX6 电机制动和温度传感器的电源供给.在测量范围-25℃到+155之间,其精度可达3℃误差之内.当输出级和电机控制被激活时,制动(30 V DC / 6 A)关闭.制动系统应该连接一个续流二极管.导线长度最大为1.5 mm²X8 直流母线输入端PMM 发出560V 的直流链电压作用于+Uz 和–Uz 上以供给PMC 伺服变流器.保护接地线必须连接到SL 端子排上. PMC_16 / 25: 导线长度最大10 mm² PMC_35 / 50: 导线长度最大16 mm²X9 电机输出端三种电机(ASM, SM or DC)输出端连接到9号端子排上,并且要遵循3相电机的相序.直流电机的电枢绕组连接到端口U 和W 上. 保护用地线必须连接到端口SL 上. 电机缆线的两端应接地PMC_16 / 25: 导线长度最大10 mm² PMC_35 / 50: 导线长度最大16 mm²元件展示LED's for device statusLED’s field bus status B每秒Field bus 1有一个短暂的断开周期以显示程序正常运行.Field Bus B IP开关field bus B的节点地址通过4到10位DIP开关来设置. 0和123节点地址在正常运行状态中不设置.Battery Modules PBS 电池单元PBS1-363-000这种锂电池单元是专门为高电流应用而设计的.根据系统的要求,必须配备8个串联的模块个2个并联的模块电池单元有一个内部电路导致单元自动放电.该单元需定期充电以防止内部电源耗尽而对电池造成的损害.A.电池未供电时,应在3个月内对其再充电.B.电池供电时, 应在2个月内对其再充电.技术参数1.标称电压: 36V DC2.卸载电压: 41V DC3.标称容量: 3Ah4.最大充电电压: 41V DC5.最大充电电流: 3A6.关闭充电所需电流: 0,3A7.最大放电电流: 90A (15 秒内)8.内部电阻: 在1 kHz时≤100 mOhm9.均压: U≥4.05V/个时激活电机介绍1.)介绍变桨系统所用的电机为3项异步电机，并且添加了制冷风扇，制动系统和一个绝对编码器。