BPTEP-SUV-WIND大型风机缩比控制系统实验台|大型风机缩比模型

产品性能指标：可完成国产化1.25MW及2MW风力机控制系统的大部分控制过程实验及运行过程演示

1.1  系统介绍
展示真实机组的结构及部分控制功能：
1.1.1偏航转动部分的传动驱动由电动机加齿轮箱控制，与真实的风机机舱一致。
1.1.2模拟机舱上安装发电机、齿轮箱以及相对应的电气驱动装置。为实现真实和全功能的实验，真实的风机主控制系统和主控制反仿真系统的控制柜或控制展板也安装在模拟机舱上。
1.1.3同时还在模拟机舱上方安装可调整风速和风向的机械和电气装置，模拟真实的现场风况。
1.1.4在线振动检测系统按照机组运行特性及轴承监测要求，分别安装在需要监测的关键轴承部位，给出机组特定工况下，历史趋势专家分析数据库，确定避免不利运行条件，以及监测轴承润滑、损坏及更换时间。

1.2.2 变流器参数
功率：7.5kw
电压：380V
输入额定电流：22 A
输出额定电流：19A
工作频率：47Hz-63Hz
控制模式：V/F控制，矢量控制，转矩控制

1.2.3 齿轮箱
基本特性： 最大负载10kW, 速比1：90 ，定货后按照实际产品，附带技术参数书。
按照设计性能，最后按照加工厂家的技术确认润滑方案，以及是否需要配置齿轮润滑系统。
齿轮箱结构原理图示意图如图6所示，为一级行星二级平行轴结构，为实际齿轮箱，实际以最后设计为准。

说明：
箱体是齿轮箱的重要部件，它承受来自风轮的作用力和齿轮传动时产生的反力，必须具有足够的刚性去承受力和力矩的作用。防止变形，保证传动质量。箱体的设计应按照风电机组动力传动的布局安排、加工和装配条件、便于检查和维护等要求来进行。应注意轴承支承和机座支承的不同方向的反力及其相对值，选取合适的支承结构和壁厚，增设必要的加强筋.筋的位置须与引起箱体变形的作用力的方向相一致。

单件、小批生产时,常采用焊接或焊接与铸造相结合的箱体。为减小机械加工过程和使用中的变形，防止出现裂纹，无论是铸造或是焊接箱体均应进行退火、时效处理，以消除内应力。为了便于装配和定期检查齿轮的啮合情况，在箱体上应设有观察窗。机座旁一般设有连体吊钩，供起吊整台齿轮箱用。

风力发电机组运转环境非常恶劣，受力情况复杂，要求所用的材料除了要满足机械强度条件外，还应满足极端温差条件下所具有的材料特性，如抗低温冷脆性、冷热温差影响下的尺寸稳定性等等。对齿轮和轴类零件而言，由于其传递动力的作用而要求极为严格的选材和结构设计，一般情况下不推荐采用装配式拼装结构或焊接结构，齿轮毛坯只要在锻造条件允许的范围内，都采用轮辐轮缘整体锻件的形式。当齿轮顶圆直径在2倍轴径以下时，由于齿轮与轴之间的连接所限，常制成轴齿轮的形式。

过盈配合联接过盈配合联接能使轴和齿轮(或联轴节)具有最好的对中性，特别是在经常出现冲击载荷情况下，这种联接能可靠地工作，在风力发电齿轮箱中得到广泛的应用。利用零件间的过盈配合形成的联接，其配合表面为圆柱面或圆锥面(锥度可取1:30~1:8)。圆锥面过盈联接多用于载荷较大，需多次装拆的场合。

1.2.4  PLC控制系统
 采用PLC系统，带PROFIBUS, 以太网，串口。系统可以通过远程操控，提供一套组态软件，提供标准的编程接口。可以采用标准的OPC接口，设定IP地址，通过组态软件与网络控制器联网通讯；具体的控制软件编程需要系统软件预留接口。

1.2.5 电控柜系统
 由拖动及励磁逆变电柜和主控电柜组成。项目交付时提供维护电路图。

1.2.6 底 座 
 底座的设计与系统设计过程中采用的具体器件有关，只有安装全部部件到位后才能最终确定结构尺寸及加工。

1.2.7 电 源
 实验室提供3相380V交流电源，如果实验室有其它智能系统或易受干扰的计算机等系统，不能接受逆变电源回馈电网，以免影响电力系统正常工作，建议采用耗能方式接入电加热系统或直流耗能负载。

1.2.8 可视化控制软件
1）所有智能化器件的调试软件 
2）主控系统PLC的开发软件
3）人机操作系统的组态软件
4）第三方开发软件接口

1.3 所具备的实验功能
在此实验平台上可以做与风力发电控制和安全技术相关的实验。具体排列如下：
√ 风向变化引发的风机偏航控制实验
√ 机舱振动超限故障引发安全链动作实验
√ 风机其它故障引发安全链动作实验
√ 风机自检和启动动作实验
√ 风机正常停机和紧急停机动作实验 
√ 其它可以模拟的I/O控制实验
√ 系统控制编程实验
√ 网络功能远程控制实验  
√ 风速检测实验
√ 风向检测实验
√ 变浆控制实验
√ 变浆控制系统模拟跟踪实验  等等