SIMULACIÓN MEDIDA VELOCIDAD DEL ALTERNADOR DE UN AEROGENERADOR MEDIANTE ENCODER MAGNÉTICO

Operaciones y mantenimiento de parques eólicos

La práctica consiste en medir la velocidad de un motor de corriente continua con un encoder conectado al eje del motor.

El encoder tiene el siguiente esquema de conexión:

Para medir velocidad utilizaremos un contador rápido en un s7 1200. Este contador rápido lo configuraremos para medida de frecuencia, con fase de servicio “contador A/B”, esto nos permitirá saber, además de la velocidad, el sentido de giro.

IMPORTANTE:

Las entradas del autómata están configuradas para suprimir el efecto “rebote”. Para poder leer las entradas del encoder hay que reducir el tiempo de filtrado de las entradas digitales.

Como vemos los canales de entradas tienen un filtro de entrada de 6,5 milisegundos. Esto significa que para que una entrada se dé por buena, tiene que estar activa al menos 6,5 milisegundos. Evidentemente este valor lo tenemos que reducir en el caso de leer los pulsos de un encoder. Lo reducimos al máximo.

Como vamos a leer los dos canales del encoder, A y B, habrá que reducir el tiempo de filtrado en el Canal 0 (I0.0) y en el Canal 1(I0.1)

Para poder visualizar la velocidad enviaremos a LABVIEW el valor del contador rápido.

Como vemos tenemos un reloj donde aparecerá el valor de la velocidad de giro en revoluciones por minuto. Así mismo tenemos un indicador donde aparece esa misma velocidad.

El contador rápido del encoder nos indicará la frecuencia de pulsos, es decir, el número de pulsos/segundo. El encoder tiene una resolución de 256 pulsos/vuelta. Si dividimos el valor del contador rápido (valor que lo leeremos de la ID1000) entre 256, obtendremos la velocidad de giro en r.p.s. Si multiplicamos este valor por 60 obtendremos el valor de la velocidad en revoluciones por minuto.

Cuándo estemos por encima de la velocidad nominal del alternador, la barra deslizadora parpadeará.

Conexionado entre encoder y s7 1200.

El encoder va alimentado a 5v y su salida evidentemente también es a 5 V. La tensión de las entradas del PLC es de 24V, luego no podemos conectar directamente las salidas A-B del encoder a las entradas I0.0 e I0.1 del PLC. Para poder conectarlos utilizaremos 2 circuitos inversores como los de la figura:

Donde Vin serán los 5V de del encoder y Vcc serán los 24V que necesitamos en el autómata.

El encoder está acoplado a un motor de corriente continua que conectaremos a una fuente de alimentación variable.