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加圆盘型直流制动器的三相异步电动机,具有以上所需的优点。此外制动器具有人工释放机构,被广泛应用于各种要求快速停止和准确定位的机械设备和传动装置中。YEJ系列制动电动机的直流圆盘制动器安装在电机非轴伸端的端盖上。当制动电动机接入电源,制动器也同时工作。由于电磁吸力作用,电磁铁吸引衔铁并压缩弹簧,制动盘于衔铁端盖脱开,电动机开始运转。当切断电源时,制动器电磁铁失去磁吸力,弹簧推动衔铁压紧制动盘,在摩擦力矩作用下,电动机立即停止。
YEJ系列电动机额定电压为380V、额定频率为50Hz、绝缘等级为B级。 防护等级电机部分为IP44、制动器部分为IP23。电磁制动器的电源由电动机接线盒内的整流电源供给,制动电压为D.C 99V。
表3-1 YEJ-80M2-4 (380V 50HZ) 电动机参数
功率(kw) 转速(r/min) 电流(A) 效率(%) 功率因素(cosφ) 静制动力矩(N?M) 空载制动时间(s) 励磁功率(W) 启动电流倍数 启动转矩倍数 最大转矩倍数 3.2.2 限位开关选型
1. 限位开关的介绍
0.75 1390 1.99 73.0 0.76 7.5 0.2 50 6.0 2.3 2.3 限位开关开关又称行程开关(用于风力机解缆)也可称作纽缆传感器,用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产工作中,将限位开关安装在预先设定的位置,当装于生产机械运动部件上的模块触发限位开关的触点后,进行电路的切换。因此,限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。限位开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护[12]。限位开关在风电系统中的作用为控制解缆系统的启停,确定解缆方向,并将信号传给PLC。
2. 用于风电相关的限位开关在选择时应该注意以下几点: (1)根据安装位置和尺寸空间选择合适的外形、重量。 (2)根据动作的需要,选择合适的凸轮个数。
(3)根据电路信号需求,选择触头对数及常开或常闭。
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(4)根据工作环境的需要,选择允许的工作温度,保证其稳定工作。 因此,从以上几方面考虑,选用B-COMMAND公司FCN型限位开关。
表3-2 FCN型限位开关参数
250 额定电压(V) 最大工作电压(V) 工作温度(°C) 绝缘等级 防护等级 轴直径(mm) 重量(g) 转速比 凸轮及驱动角(°) 限位开关结构图如图3-2所示。 250 -20~+60 二级 IP 65 12 ≈300 1:15;1:25;1:35;1:50;1:75 20;45;90;180
图3-2 限位开关结构图
(1)外壳。
(2)凸轮:A型(白色);B型(灰色);C型(红色);D型(白色)。 (3)动作触点。 (4)齿轮。
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(5)阳端接口。 (6)柔性轴。 (7)法兰盘。
3.2.3 位置传感器选型
1. 位置传感器介绍
近年来随着工业自动化的发展,位置传感器被广泛应用于控制系统中,例如PLC输入接点的逻辑信号变量,使控制系统各部分协调动作并井然有序的工作。位置传感器可称位移传感器又可以被称为线性传感器,它分为电感式位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超声波式位移传感器等。电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件接通电源后在开关的感应面将产生一个交变磁场当金属物体接近此感应面时,金属中会产生涡流,而吸收了震荡器的能量,使震荡器输出幅度线性衰退.然后根据衰减置的变化来完成接触监测物体的目的。
2. 位置传感器的选择
位置传感器品种繁多,门类广泛,型号众多,为使用者提供很好的应用场所。当我们选用时,首先必须了解它的性能,参数,原理,以及各种使用条件,工况条件,环境气候条件,温湿度要求进而选择符合要求的产品。风机中使用的位置传感器,需符合绝缘防护等级高,工作温度范围大,稳定性强,精度较高、体积小、响应速度快等特点[13]。综合上述因素,选用TURCK公司Ni8-M18-AP6X型位置传感器。参数如表3-3所示。
表3-3 Ni8-M18-AP6X型位置传感器参数 额定工作距离 Sn 保证感应距离 校正因子 可重复性 温度漂移 迟滞 环境温度 工作电压 残余纹波 直流额定工作电流 空载电流 I0 剩余电流 额定绝缘电压 8mm ≤(0,81×Sn)mm St37=1,V2A~0.7,Ms~0.4,Al~0.3 ≤2% ≤±10% 3~15% -25~+70℃ 10~30VDC ≤10%USS ≤200mA ≤15mA ≤0.1mA ≤0.5kV 基于PLC风机偏航系统解缆控制 16
续表3-3
短路保护 Ie压降 断路/反接保护 输出 开关频率 显示开关状态 有 ≤1.8V 有 3线制,常开,PNP ≤0.5kHz 黄色LED灯 Ni8-M18-AP6X型位置传感器的输出是三线制接线方式,输出级为PNP型的OC门(Open Collector Door,集电极开路输出门)。工作原理是当被测物体未靠近传感器时,OUT端为低电平;当被测物体靠近传感器时,OUT端为高电平,LED灯点亮。
图3-3 位置传感器接线方式
3.2.4 风速仪的选型
风速仪的种类较多,按照流速测量范围大致可分为:低速型:0至5m/s、中速型:5至40m/s、高速型:40至100m/s。探头的种类也有很多种:热敏式探头、转轮式探头、热线或热膜探头等[14]。
考虑到风速仪的工作环境,尤其是运用于风力发电机上的风速仪,需要具备以下几点要求。
(1)坚固耐用。
(2)精确度高:避免振动或天气因素导致测量误差大。 (3)体积小,易于安装。 (4)数据易于采集及运用。
(5)绝缘、超压保护:避免雷电、雨水损坏元件。
(6)有可调加热装置优化工作温度范围。 根据以上要求,本次选用KRIWAN公司13N219S34型转轮式风速仪。参数如表3-4所示。
表3-4 13N219S34型风速仪参数
测量原理 非接触式、磁性扫描 基于PLC风机偏航系统解缆控制 17
续表3-4 测量范围 分辨率 精度 启动速度 允许的环境温度 允许的相对湿度 强度 信号输出 输入电压 连接端类型 负载电阻=电缆脉冲负载电阻 绝缘保护等级 尺寸 总量 加热装置 外罩材料 耐腐蚀性 0~50m/s <0.1m/s ±0~5m/s <0~4m/s -40~+70℃ 0~100%相对湿度 当风速为80m/s时(最长30min) 直流4~20mA,最大20.5mA 直流24V+50 / -25% ,反接保护 五针插头或三米长5x0.75mm2 电缆 Rload≤(Umin-9)/0.02(Ω). Umin=最小电源电压 IP64 60×115mm 400g 自动加热控制,电源电压30V± 20%,最大20VA 铝 抗海水侵蚀 风速仪连接图如图3-4所示,由三部分组成,加热模块、风速仪输出端、供电模块。
图3-4 风速仪连接图
风速仪输出特征为风速与输出电流成线性关系,风速传感器输出的是4~20mA电流,当风速超过50米/秒时,风速仪输出量最大不会超过20.5mA,输出特性如图3-5所示。