3MW風(fēng)電增速機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研制

【摘要】：目前我國(guó)風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量已位居世界第一,但風(fēng)力發(fā)電增速機(jī)作為風(fēng)電機(jī)組重要傳動(dòng)部件,目前國(guó)產(chǎn)化率還不高,特別是3MW及以上容量的風(fēng)電齒輪箱在國(guó)內(nèi)還沒有成熟產(chǎn)品。加載試驗(yàn)是齒輪箱研究開發(fā)和質(zhì)量檢測(cè)的必要手段。對(duì)于大功率風(fēng)電齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)的研究和改進(jìn)將有助于國(guó)內(nèi)大容量風(fēng)電齒輪箱的研究開發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。 本論文根據(jù)寧夏某企業(yè)要求,對(duì)3MW風(fēng)電齒輪箱試驗(yàn)平臺(tái)的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與改進(jìn),論文對(duì)風(fēng)電齒輪箱試驗(yàn)平臺(tái)加載原理和控制系統(tǒng)做了深入研究,在原試驗(yàn)臺(tái)基礎(chǔ)之上研究改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加載和實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且增加了對(duì)陪試機(jī)與主試機(jī)的輸入輸出扭矩的測(cè)量,研制了無(wú)線輸入輸出扭矩與應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量裝置。 根據(jù)控制系統(tǒng)特點(diǎn),利用原試驗(yàn)臺(tái)三菱FX1N-40MR系列PLC做下位機(jī),上位機(jī)與Visual Basic6.0軟件通過(guò)SC09編程電纜與PLC通信,通過(guò)對(duì)變頻器FRA740變頻器的參數(shù)設(shè)置,對(duì)于扭矩升速率問(wèn)題,利用PLC調(diào)用子程序結(jié)合斷電保持寄存器的方法及傳感器原理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)試驗(yàn)臺(tái)加載操作的自動(dòng)化和試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。輸入輸出扭矩的測(cè)量設(shè)計(jì)采用了ADI公司的AD8230YR線性儀表放大器芯片,采用nRF24L01無(wú)線射頻芯片與STC單片機(jī)通信,設(shè)計(jì)了2點(diǎn)對(duì)1點(diǎn)的全橋無(wú)線扭矩采集儀器,扭矩測(cè)量上位機(jī)采集軟件采用Visual Basic6.0結(jié)合crystal軟件編寫,應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量采用了STM32微處理器研制了12路4點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量電路,數(shù)據(jù)采集軟件采用VB編寫。 本論文最終實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)加載監(jiān)控系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上完成了對(duì)被測(cè)齒輪箱輸入與輸出扭矩及箱體應(yīng)力應(yīng)變的測(cè)量電路的研制。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電齒輪箱試驗(yàn)臺(tái) 無(wú)線通信 扭矩 控制 PLC VB6.0
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景7-8
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電齒輪箱試驗(yàn)平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.3 無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展9-10
• 1.4 研究背景及意義10
• 1.5 研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.6 本章小結(jié)11-12
• 第二章 風(fēng)電齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)和自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容12-18
• 2.1 風(fēng)電齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)比較與分析12-14
• 2.2 本論文研究的試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)及原理14-15
• 2.3 齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)15-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 第三章 風(fēng)電齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)18-39
• 3.1 試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案18-20
• 3.2 PLC與VB通信原理20-22
• 3.3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-26
• 3.4 控制電氣線路的設(shè)計(jì)26-31
• 3.5 上位機(jī)人機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)31-35
• 3.6 顯示模塊設(shè)計(jì)35-37
• 3.7 設(shè)計(jì)總結(jié)與實(shí)際應(yīng)用37-38
• 3.8 本章小結(jié)38-39
• 第四章 齒輪箱輸入輸出無(wú)線扭矩測(cè)量系統(tǒng)39-56
• 4.1 應(yīng)變傳感器原理39-43
• 4.2 應(yīng)變式扭矩測(cè)量原理43-44
• 4.3 扭矩測(cè)量系統(tǒng)的無(wú)線通信44-45
• 4.4 無(wú)線扭矩測(cè)量系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案45-50
• 4.5 無(wú)線扭矩測(cè)量軟件的設(shè)計(jì)50-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第五章 應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)56-64
• 5.1 應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量原理56-57
• 5.2 采集電路總體設(shè)計(jì)方案57-59
• 5.3 測(cè)量軟件設(shè)計(jì)59-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 附錄68-85
• 附錄1：二次控制電路圖70-71
• 附錄2：自動(dòng)控制系統(tǒng)PLC程序71-85
• 致謝85-86
• 個(gè)人簡(jiǎn)介及攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況86

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