动态制动及PLC处理器状态下的信号处理

另一种控制风力机速度的方法是动态制动，动态制动通过将发电机输出的能量输送到一个电阻型负荷而使发电机负荷增加、转速降低的过程。发电机产生的电力可以用来为蓄电池充电或带动任何电气负荷，流过发电机的电流在发电机转轴上产生的电磁阻转矩会持续阻止发电机旋转，相应地，该阻转矩也会试图阻止高速轴、低速轴以及叶片的转动。输入的风能试图使叶片转动，而发电机电磁阻转矩则试图使叶片停止转动，在两部分作用下，系统达到一个平衡状态，发电机在此平衡状态下，以合理的速度旋转并发出电能。

当风速变化范围较大时，可以采用同样的原理控制风力机的速度。比如，如果风力强劲而电力负荷正处于用电低峰期，发电机产生的电磁阻转矩减小，叶片的速度开始增加并越来越快，最终叶片的转速会超出安全范围。当这种现象发生时，需要起动机械制动器，或者采用动态制动。动态制动系统会在发电机输出电路中增加一个被称为电阻箱的小电阻型负荷，当发电机工作时该电阻会像正常的电力负荷一样增大发电机负荷。电阻负荷会使发电机轴上的电磁阻转矩增加，从而将风力机叶片速度降到安全值。当电力负荷恢复正常时，移除电阻负荷，将发电机的所有电力输出都输送给正常负荷。

当将电阻负荷放置在发电机电路中后，因为它消耗电流而产生大量的热量，所以如果使用动态制动，必须提供一种冷却负荷箱内电阻的方法。如果风力机为电网供电时，上述问题很少发生，因为电网负荷相对稳定。如果风力机用于给蓄电池充电或者为民用或小型商业提供电能，出现的问题会多一些，在这种情况下要经常采用动态制动实现小负荷情况下的叶片超速保护。

简答题

1.PLC扫描程序的四个阶段是什么？

2.工程师如何利用PLC判断输入开关或输出线圈的工作是否正常？

3.输入模块中每一个输入电路都有一个状态指示器，那么在检修中如何使用状态指示器？

4.在PLC中，内部控制继电器是什么？它和硬件继电器有什么不同？

5.如何操作液压流量控制阀、换向阀和压力控制阀？

6.描述一下PLC的四个组成部分。

7.如何操作比例液压阀？

8.识别水平轴风力机的基本组成部分。

9.为什么需要调整风力机叶片的节距？

10.水平轴风力机的制动装置安装在什么地方？

选择题

1.锁存型线圈（ ）。

a.当功率中断后保持原有的状态

b.当功率中断的时候被封闭复位（关闭）状态

c.需要在相同位置的非锁存型线圈使它关闭

d.a和c

2.对一个PLC来说，模拟信号（ ）。

a.表示0～100%之间的值

b.只是开/关信号

c.总是110V

3.液压比例阀（ ）。

a.是开/关阀

b.是0～100%阀

c.允许液体向一个方向流动

4.当PLC处理器在运行状态时，（ ）。

a.执行扫描周期

b.不需要执行扫描周期(https://www.xing528.com)

c.无法区别处理器是否执行扫描周期

5.液压伺服阀（ ）。

a.是带有反馈传感器的比例阀

b.允许液压油向一个方向流动

c.为液压系统存储液压油

6.闭环控制的基本组成部分有（ ）。

a.反馈、过程变量、输入和感应器

b.设定值、加法器、过程变量、控制器、放大器和输出

c.输入、输出和数学算法

d.以上所有

7.机舱偏航位置的调整是为了（ ）。

a.使叶片位置对风，保证获取最大风能

b.当风力过大时使叶片位置不对风

c.当风力机在检修时使叶片位置在风中固定

d.以上所有

8.风力机叶片可被调整（ ）。

a.到最大位置用来保证在风速正常的情况下获取最大风能

b.到最小位置用来在风速过速的情况下保护叶片

c.到某个位置以便在风速很小的情况下维持转子旋转

9.PLC中的镜像寄存器（ ）。

a.提供0～100%的值

b.保存输入和输出状态的副本，1表示打开，而0表示关断

c.保存输入和输出状态的副本，0表示关断，而1表示打开

d.以上所有

10.SCADA系统包括（ ）。

a.串联和并联控制数据采集

b.监控中心区域数据采集

c.监测控制和数据采集

[1]原文误为“垂直轴”，应该为“水平轴”。——译者注