CN211975275U - 一种降低pmc故障率的装置 - Google Patents

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Abstract

一种降低PMC故障率的装置，涉及变桨控制器领域，包括PMC模块、变桨91度限位开关、变桨95度限位开关、欧姆龙中间继电器、米勒单层端子排和二极管；欧姆龙中间继电器和米勒单层端子排均与PMC模块相连；二极管与欧姆龙中间继电器相连，变桨91度限位开关和变桨95度限位开关均通过欧姆龙中间继电器与PMC模块相连。通过在PMC外部增加一个中间继电器，利用PMC的继电器刹车输出端新增继电器线圈控制变桨电机电磁抱闸得电与失电，降低PMC直接控制电磁抱闸时承受的冲击电流，进而降低PMC的故障率，以增强风机的利用小时数，降低成本，具有价格低廉、过程容易实现、易操作、安装后PMC趋于稳定、性价比高的优点。

Description

一种降低PMC故障率的装置
技术领域
本实用新型涉及变桨控制器技术领域，具体涉及一种降低PMC故障率的装置。
背景技术
PMC是风机的变桨控制器，而变桨控制器是变桨控制***的核心，负责指挥整个变桨控制***。变桨控制***是整个风机***实现转速控制、获得最大风能利用率的重要保证之一。变桨控制器通过接收风机主控器的控制指令，使风机***可以稳定的吸收对应风况下的最大风能，这样风机***就可以将最大的风能转换为动能并最终转换为电能。另一方面变桨控制***也是风机***安全运行的重要保障之一，在超过风机***正常运行范围的大风况下，变桨控制器可以接收风机主控器指令进行收桨，这样可以有效的保证风机的安全性。
在近几年，变桨控制***频繁报出91°限位开关故障、95°限位开关故障、电机接地短路故障、电机输出电流明显增大、电机运行时存在异响等故障。以上故障均可复位，但是复位后会重复报出相同故障，现场通过更换PMC，基本能够消除以上故障，只有个别风机需要再次更换变桨电机方可消除此类故障。据统计此故障占全年故障率的30％左右，严重影响风电场的安全稳定运行和经济效益。PMC频繁的故障停机，会影响风机利用小时数；同时PMC频繁故障，需要上塔进行处理，恢复风机时间较长，严重影响风机利用小时数；另外PMC故障时风机无法收桨，导致风机飞车，容易发生严重的安全事故；单个PMC费用2.3万元左右，每年需要更换30个左右，维护费70余万元，更换PMC损失较大，成本较高，随着运行时间越来越久，成本也会越来越高。
因此，如何保证风电场安全运行、满发多供、提高风力机组使用率，目前亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种降低PMC故障率的装置，以解决PMC频繁故障问题。
本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型的一种降低PMC故障率的装置，包括：PMC模块、变桨91度限位开关和变桨95度限位开关，还包括：欧姆龙中间继电器、米勒单层端子排和二极管；所述欧姆龙中间继电器和米勒单层端子排均与PMC模块相连；所述二极管与欧姆龙中间继电器相连，变桨91度限位开关和变桨95度限位开关均通过欧姆龙中间继电器与PMC模块相连。
进一步的，所述PMC模块的端子X6.1经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的9点和米勒单层端子排的7点接入变桨电机的端子3NTC.1/16.0，端子3NTC.1/16.0接入变桨电机内部的温度传感器；
所述PMC模块的端子X6.2经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的10点和米勒单层端子排的8点接入变桨电机的端子3NTC.2/16.0，端子3NTC.2/16.0接入变桨电机内部的温度传感器；
所述PMC模块的制动端子X6.3经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的7点和米勒单层端子排的5点接入变桨电机电磁刹车抱闸的正极端；
所述PMC模块的制动端子X6.4经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.2的24VDC直流端；
所述PMC模块的端子X3接入变桨电机的端子3E1/16.0，端子3E1/16.0接入变桨电机上的编码器；
所述PMC模块的端子X5接入变桨电机的端子3E2/16.0，端子3E2/16.0接入变桨齿圈上的编码器；
所述变桨95度限位开关的21、22点为常闭状态，变桨95度限位开关3S1的13、14点为常开状态；变桨91度限位开关的21、22点为常闭状态，变桨91度限位开关的23、24点为常开状态；变桨95度限位开关的13、14点与变桨91度限位开关的23、24点为互锁关系。
所述PMC模块的端子X4.4的0VDC直流端经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的8点和米勒单层端子排的6点接入变桨电机电磁刹车抱闸的负极端；
所述变桨95度限位开关的21点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的16点接入PMC模块的端子X4.8，变桨95度限位开关的22点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的12、11点接入PMC模块的端子X4.2；
所述变桨95度限位开关的13点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的14点接入PMC模块的端子X4.8，变桨95度限位开关的14点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.8；
所述变桨91度限位开关的21点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的17、15点接入PMC模块的端子X4.10，变桨91度限位开关的22点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的13、11点接入PMC模块的端子X4.2；
所述变桨91度限位开关的23点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的15点接入PMC模块的端子X4.10，变桨91度限位开关的24点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.2；
所述欧姆龙中间继电器的端子3X2的7、8点分别接入二极管两端。
所述PMC模块的端子X4.2经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入欧姆龙中间继电器的常开触点，欧姆龙中间继电器线圈得电后，常开变常闭，回路导通，24V电源供电。
进一步的，所述二极管选用IN4007。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在PMC外部增加一个中间继电器，利用PMC的继电器刹车输出端新增继电器线圈，进一步利用新增中间继电器来控制变桨电机电磁抱闸得电与失电，降低PMC直接控制电磁抱闸时承受的冲击电流，进而降低PMC的故障率，以增强风机的利用小时数，降低成本，避免安全隐患。
本实用新型通过在PMC刹车继电器的基础上加装中间继电器，通过中间继电器直接控制变桨刹车动作，能够从根本上解决刹车继电器损坏问题，具有价格低廉、过程容易实现、易操作、安装后PMC趋于稳定、性价比高的优点。
本实用新型通过在变桨电机刹车电源间加装二极管，起到限制启动电流的作用，防止启动瞬间电流过大损坏电子元件，延长使用寿命的目的。
附图说明
图1为本实用新型的一种降低PMC故障率的装置的原理图。
图中，3S1为变桨95度限位开关，3S2为变桨91度限位开关，3V1为二极管，X3、X4.1-X4.10、X5以及X6.1-X6.4均为PMC模块的端子，3X2为欧姆龙中间继电器的端子，3X.SC为变桨电机，3E1/16.0、3E2/16.0、3NTC.1/16.0、3NTC.2/16.0、3BR-MOT/16.0、3STEU.0V/16.0均为变桨电机3X.SC的端子。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的一种降低PMC故障率的装置，主要增加元件包括：1个欧姆龙中间继电器、1个米勒单层端子排ZDK2.5、二极管3V1。欧姆龙中间继电器和米勒单层端子排ZDK2.5均与PMC模块相连。二极管3V1与欧姆龙中间继电器相连。变桨91度限位开关3S2和变桨95度限位开关3S1均通过欧姆龙中间继电器与PMC模块相连。
各元件之间的具体连接关系如下：
PMC模块的端子X6.1经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的9点和米勒单层端子排ZDK2.5的7点接入变桨电机3X.SC的端子3NTC.1/16.0，端子3NTC.1/16.0接入变桨电机3X.SC内部的温度传感器，主要用于检测变桨电机3X.SC绕组温度，起保护作用。
PMC模块的端子X6.2经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的10点和米勒单层端子排ZDK2.5的8点接入变桨电机3X.SC的端子3NTC.2/16.0，端子3NTC.2/16.0接入变桨电机3X.SC内部的温度传感器，主要用于检测变桨电机3X.SC绕组温度，起保护作用。
PMC模块的制动端子X6.3经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的7点和米勒单层端子排ZDK2.5的5点接入变桨电机3X.SC电磁刹车抱闸的正极端3BR-MOT/16.0。
PMC模块的制动端子X6.4经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.2的24VDC直流端。
PMC模块的端子X3接入变桨电机3X.SC的端子3E1/16.0，端子3E1/16.0接入变桨电机3X.SC上的编码器，用于计算桨叶角度，起到对比偏差、保护的作用。
PMC模块的端子X5接入变桨电机3X.SC的端子3E2/16.0，端子3E2/16.0接入变桨齿圈上的编码器，用于计算桨叶角度，起到对比偏差、保护的作用。
变桨95度限位开关3S1的21、22点为常闭状态，变桨95度限位开关3S1的13、14点为常开状态；变桨91度限位开关3S2的21、22点为常闭状态，变桨91度限位开关3S2的23、24点为常开状态。其中，变桨95度限位开关3S1的13、14点与变桨91度限位开关3S2的23、24点为互锁关系。
PMC模块的端子X4.4的0VDC直流端经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的8点和米勒单层端子排ZDK2.5的6点接入变桨电机3X.SC电磁刹车抱闸的负极端3STEU.0V/16.0。
变桨95度限位开关3S1的21点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的16点接入PMC模块的端子X4.8，变桨95度限位开关3S1的22点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的12、11点接入PMC模块的端子X4.2。
变桨95度限位开关3S1的13点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的14点接入PMC模块的端子X4.8，变桨95度限位开关3S1的14点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.8。
变桨91度限位开关3S2的21点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的17、15点接入PMC模块的端子X4.10，变桨91度限位开关3S2的22点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的13、11点接入PMC模块的端子X4.2。
变桨91度限位开关3S2的23点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的15点接入PMC模块的端子X4.10，变桨91度限位开关3S2的24点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.2。
欧姆龙中间继电器的端子3X2的7、8点分别接入二极管3V1两端。二极管3V1选用IN4007。
PMC模块的端子X4.2经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入欧姆龙中间继电器的常开触点，欧姆龙中间继电器线圈得电后，常开变常闭，回路导通，24V电源供电。
米勒单层端子排ZDK2.5的5点与欧姆龙中间继电器的端子3X2的9点相连，米勒单层端子排ZDK2.5的5点接入变桨电机3X.SC电磁刹车抱闸的正极端3BR-MOT/16.0。
米勒单层端子排ZDK2.5的6点与欧姆龙中间继电器的端子3X2的8点相连，米勒单层端子排ZDK2.5的6点接入变桨电机3X.SC电磁刹车抱闸的负极端3STEU.0V/16.0。
本实用新型中，通过PMC模块内部的刹车继电器来控制欧姆龙中间继电器的吸合动作。具体的工作过程如下：
当变桨95度限位开关3S1和变桨91度限位开关3S2均未触发时，正常情况下，变桨95度限位开关3S1的21、22点常闭导通、变桨95度限位开关3S1的13、14点常开；同时，变桨91度限位开关3S2的21、22点常闭导通、变桨91度限位开关3S2的23、24点常开；PMC模块内部刹车继电器常开变常闭，刹车回路导通，欧姆龙中间继电器线圈回路导通，线圈得电，欧姆龙中间继电器常开变常闭，刹车回路即变桨电机电磁刹车抱闸回路得电刹车释放，桨叶正常运转，风机正常运行。
当变桨91度限位开关3S2触发时，发出停机指令，PMC模块内部刹车继电器常闭变常开，变桨91度限位开关3S2的21、22点由常闭变为常开，对应的变桨91度限位开关3S2的23、24点由常开变为常闭导通，欧姆龙中间继电器线圈回路失电，欧姆龙中间继电器常闭变常开，变桨电机电磁刹车抱闸回路失电刹车报死，顺桨位置信号触发，桨叶在顺桨位置，变桨电机刹车抱闸，风机停机。
当变桨95度限位开关3S1触发时，发出停机指令，PMC模块内部刹车继电器常闭变常开，变桨95度限位开关3S1的21、22点由常闭变为常开，对应的变桨95度限位开关3S1的13、14点由常开变为常闭导通，欧姆龙中间继电器线圈回路失电，欧姆龙中间继电器常闭变常开，变桨电机电磁刹车抱闸回路失电刹车报死，快速停机信号触发，变桨电机刹车抱闸。
风机运行状态下桨叶为展开状态，PMC模块的制动端子X6.3、X6.4均为导通状态，PMC模块内部常开为常闭。当变桨91度限位开关3S2的21、22点或变桨91度限位开关3S2的23、24点为常闭状态时，停机信号触发PMC模块内部常闭端为常开，切断变桨电机电磁刹车抱闸电源刹车抱死，风机停机。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种降低PMC故障率的装置，包括：PMC模块、变桨91度限位开关和变桨95度限位开关，其特征在于，还包括：欧姆龙中间继电器、米勒单层端子排和二极管；所述欧姆龙中间继电器和米勒单层端子排均与PMC模块相连；所述二极管与欧姆龙中间继电器相连，变桨91度限位开关和变桨95度限位开关均通过欧姆龙中间继电器与PMC模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种降低PMC故障率的装置，其特征在于，所述PMC模块的端子X6.1经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的9点和米勒单层端子排的7点接入变桨电机的端子3NTC.1/16.0，端子3NTC.1/16.0接入变桨电机内部的温度传感器；
所述PMC模块的端子X6.2经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的10点和米勒单层端子排的8点接入变桨电机的端子3NTC.2/16.0，端子3NTC.2/16.0接入变桨电机内部的温度传感器；
所述PMC模块的制动端子X6.3经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的7点和米勒单层端子排的5点接入变桨电机电磁刹车抱闸的正极端；
所述PMC模块的制动端子X6.4经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.2的24VDC直流端；
所述PMC模块的端子X3接入变桨电机的端子3E1/16.0，端子3E1/16.0接入变桨电机上的编码器；
所述PMC模块的端子X5接入变桨电机的端子3E2/16.0，端子3E2/16.0接入变桨齿圈上的编码器；
所述变桨95度限位开关的21、22点为常闭状态，变桨95度限位开关3S1的13、14点为常开状态；变桨91度限位开关的21、22点为常闭状态，变桨91度限位开关的23、24点为常开状态；变桨95度限位开关的13、14点与变桨91度限位开关的23、24点为互锁关系；
所述PMC模块的端子X4.4的0VDC直流端经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的8点和米勒单层端子排的6点接入变桨电机电磁刹车抱闸的负极端；
所述变桨95度限位开关的21点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的16点接入PMC模块的端子X4.8，变桨95度限位开关的22点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的12、11点接入PMC模块的端子X4.2；
所述变桨95度限位开关的13点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的14点接入PMC模块的端子X4.8，变桨95度限位开关的14点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.8；
所述变桨91度限位开关的21点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的17、15点接入PMC模块的端子X4.10，变桨91度限位开关的22点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的13、11点接入PMC模块的端子X4.2；
所述变桨91度限位开关的23点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的15点接入PMC模块的端子X4.10，变桨91度限位开关的24点经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入PMC模块的端子X4.2；
所述欧姆龙中间继电器的端子3X2的7、8点分别接入二极管两端；
所述PMC模块的端子X4.2经过欧姆龙中间继电器的端子3X2的11点接入欧姆龙中间继电器的常开触点，欧姆龙中间继电器线圈得电后，常开变常闭，回路导通，24V电源供电。
3.根据权利要求1所述的一种降低PMC故障率的装置，其特征在于，所述二极管选用IN4007。
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