1项目分析
本项目的主要任务是用EPROM2764（存储单元213，容量为8KB）设计定时控制电路。从存储器角度来看，A0A1……A12是地址码，D7D6……D0是数据，每输入一个地址码，输出端将输出一个数据；从控制过程角度看，A0A1……A12是控制过程对应的时间代码，D7D6……D0是控制电路的开关，每给出一个时间代码，输出将给出该时刻对应的各电路执行信号。基于此，用EPROM再配合时间脉冲发生器与二进制加法计数器，组合成任意的定时控制电路。
2实践活动
2.1电路原理分析
基于EPROM2764设计定时控制电路如图2所示。以半自动加工与装配工作为例，通常由几个工步组成，每个工步完成一定的动作，需要一定的时间，两个工步之间要有一个间歇时间（如刀架的退回，钻头的退出），各工步可以由不同的执行机构（比如电机拖动）完成，需要用多路定时控制电路来控制。（1）工作原理比如：加工一个零件需要三个工步一次完成，第一工步需要10s，间隔2s，第二工步需要4s，间隔4s，第三工步需要2s，间隔2s，然后停止。时间流程表如表1所示。如图2所示，使用EPROM芯片2764实现这一加工过程，此系统供电电压为±12.5V，使用L7805稳压芯片产生5V电压给存储芯片供电，用LED指示灯来指示加工动作（执行工步、间歇、停止），各工步操作时间的最大公约数为2s，以2s为步长设计，用555产生2s的时钟脉冲送入到计数器74HC161，输出的时间代码送入到EPROM地址输入端，输出D6控制第一工步用红灯LED1指示，D5控制第一工步间歇用黄灯LED2指示，D4控制第二工步用红灯LED3指示，D3控制第二工步间歇用黄灯LED4指示，D2控制第三工步用红灯LED5指示，D1控制第三工步间歇用黄灯LED6指示，D0为总控制使机器停止运作用绿灯LED7指示，将74HC161的CET端0，使74HC161的输出的数据保持不再进行计数操作。2764是8K*8字节的紫外线擦除、电可编程只读存储器，单一的+5V供电，工作电流为75mA，维持电流为35mA，读出时间最大为250ns，28脚双列直插式封装。各引脚的含义为：A0－A12为13根地址线，可寻址8K字节；D0-D7为数据输出线；-E为片选线；-G为数据输出选通线；PGM为编程脉冲输入端；Vpp是编程电源；Vcc是主电源。存储器2764的操作方式如下表2所示。（2）编程操作Vpp接+12.5V，-E接低电平，-G接高电平，输入一定频率的脉冲（如70Hz，不超过1KHz），该脉冲由uA741产生，D0-D7为数据输入。使用拨码开关对每个用到的地址进行编码。（3）读操作Vpp和接+5V，-E接低电平，-G接高电平，D0-D7为数据输出。（4）EPROM2764的输入输出真值表如表3所示。
2.2PCB设计
运用Protel99SE，绘制原理图，设计PCB。本控制电路的PCB设计如图3所示。维护成本等诸多优点。海上风电的兴起，使得部件吊装成本大幅度增加因此维护成本低廉的直驱式逐渐成为未来风力发电场使用的主力机型。目前大多数故障模拟实验台用来模拟双馈式风力发电机组，主要关注齿轮箱故障。但对于直驱式风力发电机组，其关注的重点部件如图1所示。由图1可见，除了主轴上的传动部件，基础塔架、叶片也是近年来出现较多故障的部件。而传统的双馈式风力发电机组故障模拟试验台，对于直驱式风力发电机组重点关注的低速主轴承，叶轮部位以及基础塔架等部位，相应的故障模拟较少。对于直驱式风力发电机组故障模拟试验台的研究，目前的文献较少。对于此类故障模拟平台，其未来发展方向是在模拟风力发电机组工况的情况下，对机组故障进行模块化模拟，综合考虑低速主轴承故障，发电机故障，叶片故障，变桨轴承，塔架基础故障等。
3总结
本文针对风力发电机组故障模拟实验台进行了综述。为了开展风电机组机械故障基础研究，国内外学者设计了多种故障模拟试验台，其故障模拟取得了一定的成果，但仍然存在进一步提高的空间。未来的发展方向，应该是尽可能全地模拟机组重点部件的故障，以弄清故障机理，指导现场故障诊断，避免灾难性事故的发生。
作者：张辉 单位：武汉铁路职业技术学院