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傳感器

風(fēng)電系統(tǒng)電動變槳系統(tǒng)

2025China.cn   2009年11月18日
1、產(chǎn)品特點
科遠電動變槳系統(tǒng)基于歐洲合作伙伴十多年風(fēng)電電動變槳技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗,采用最新數(shù)字技術(shù)和各類改進型的設(shè)計,與其他廠家的變槳系統(tǒng)相比有如下顯著的優(yōu)點:
(1)、采用模塊化設(shè)計、大規(guī)模集成技術(shù),專為每個葉片配置獨特的PMC(葉片驅(qū)動控制單元)和PMM(葉片驅(qū)動管理單元),通過大幅度減少分立元器件的使用,提高系統(tǒng)的可靠性、服務(wù)的便捷性和系統(tǒng)運行壽命。
(2)、PMC基于最新的數(shù)字控制技術(shù), 通過簡單的調(diào)整和設(shè)置,可以驅(qū)動ACM電機(低成本的異步交流電機),也可以驅(qū)動SM(高動態(tài)性能的同步伺服電機),另外也可以驅(qū)動DC電機(傳統(tǒng)的直流電機)。
(3)、采用創(chuàng)新的電池管理技術(shù),確保其長期惡劣環(huán)境運行的可靠性,具有集成管理接口,可再線診斷狀態(tài)和壽命信息。
(4)、系統(tǒng)采用寬溫型設(shè)計,所有部件的設(shè)計都考慮了專門的應(yīng)用環(huán)境需求,可應(yīng)用于海上、炎熱、或極端的低溫氣候條件,產(chǎn)品不需額外加熱/冷卻裝置的工作溫度范圍為-20°C 到 +50°C。
(5)、對于炎熱的氣候條件系統(tǒng)可以設(shè)置風(fēng)扇冷卻系統(tǒng),對于極端低溫的環(huán)境應(yīng)可選用電加熱器。
(6)、具有經(jīng)濟的外形尺寸和重量(和前代產(chǎn)品相比減少了50%)。
(7)、具有CANopen通訊接口,所以通訊、診斷、配置功能都可通過該接口和外部系統(tǒng)通訊。
(8)、圖形化的用戶接口和多語言設(shè)置功能。
(9)、設(shè)備的啟動和調(diào)試無需外部設(shè)備,不需要配置Service box。
(10)、通過GL等可靠性認(rèn)證。

2、系統(tǒng)功能描述
PCS變槳系統(tǒng)如下圖所示包括一個Center Box(中間柜)、三個獨立的Axis Box(葉片變槳驅(qū)動控制柜),與其他公司的變槳系統(tǒng)相比,PCS的中間柜設(shè)計相對簡單,不采用PLC實現(xiàn)控制功能,僅實現(xiàn)單純的400v電源、UPS電源、CANopen信號線的分發(fā)功能,主控柜布置包括:主開關(guān)、熔斷器、濾波器、防雷保護等元件,以及其他客戶可能的附加部件。
系統(tǒng)的三個葉片變槳驅(qū)動控制柜包括:后備安全系統(tǒng)、驅(qū)動控制、電池管理、診斷功能等,通過各自的PMC、PMM模件實現(xiàn)完全獨立,與其他變槳系統(tǒng)相比冗余功能更徹底,具有最佳的可靠性。
葉片變槳驅(qū)動控制柜根據(jù)客戶選擇的驅(qū)動電機類型不同,機柜的接線和布置稍有不同,根據(jù)電機的類型不同PCS系統(tǒng)可分為SM、AC、DC三種,基于創(chuàng)新設(shè)計的PMM、PMC,PBS等部件,大規(guī)模集成技術(shù)的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的可靠性,系統(tǒng)展現(xiàn)了一個非常現(xiàn)代的藝術(shù)級解決方案。
3、電動變槳系統(tǒng)的安全性
在大型風(fēng)力機系統(tǒng)中,變槳系統(tǒng)的一項主要功能是擔(dān)當(dāng)機組的主剎車系統(tǒng)功能,作為空氣動力剎車,要求變槳系統(tǒng)的風(fēng)力機必須具備很高的可靠和安全性能,電動變槳系統(tǒng)通過多種檢測和控制手段、多重冗余設(shè)計保證風(fēng)力機組安全穩(wěn)定運行。
(1)、完全獨立的三葉片的冗余配置系統(tǒng)
PCS 系統(tǒng)的控制任務(wù)在每個葉片上為完全獨立實現(xiàn),這樣任何故障的出現(xiàn)只會反映在其中1個葉片上,而不影響其他的槳葉的變槳功能。
(2)、冗余編碼系統(tǒng)
在槳葉安裝測位置的絕對值編碼器與電機側(cè)的編碼器實現(xiàn)冗余配置,相互校驗槳葉位置和速度信號。
(3)、雷擊和過壓保護
PCS 帶有額外的雷擊保護回路,保護電路故障信號直接送到控制器中,內(nèi)部含有其他更先進的過壓保護裝置以保證其安全性。
(4)、安全鏈急停EFC信號與CAN-Bus信號并行通訊
EFC信號為獨立于CAN通訊的風(fēng)機主控系統(tǒng)緊急動作信號,為24V電壓帶電常閉回路設(shè)計,一旦該回路斷開,將觸發(fā)PCS順槳指令。
上述的1-4足以滿足德國GL相關(guān)認(rèn)證要求指標(biāo),其他有關(guān)項目符合歐洲的相關(guān)安全指標(biāo)EN954-1。
(5)、PMC和PMM主電路的獨立控制
PMC、PMM單元采用32位RISC處理器,具備完善的自主檢測和診斷報警功能,可通過CAN總線和主控軟件通訊,實現(xiàn)完善的狀態(tài)診斷,也可在緊急情況下觸發(fā)急停信號,完成自主順槳控制。
(6)、看門狗監(jiān)視所有主控單元
PCS系統(tǒng)設(shè)計有獨立的看門狗回路,監(jiān)視PMC、PMM、以及通訊回路發(fā)生嚴(yán)重故障時,看門狗動作引起安全鏈動作和啟動急停環(huán)節(jié)動作。
(7)、CAN總線的安全
CAN-bus總線與其他串行總線比較,提供多種安全性檢測和保護措施。
數(shù)據(jù)流自動CRC16校驗
總線非破壞的沖突性檢測
完善的數(shù)據(jù)流優(yōu)先級傳送機制
具有心跳監(jiān)測協(xié)議監(jiān)測各CAN節(jié)點安全
緊急數(shù)據(jù)可以通過Safety-PDO被傳輸
(8)、創(chuàng)新的后備電池系統(tǒng)PBS
系統(tǒng)基于最新一代的鋰電池技術(shù),這些電池體積小,工作效率高,穩(wěn)定,經(jīng)濟。具有完善的充放電檢測、運行壽命檢測系統(tǒng),確保后備電源可靠運行。
(9)、完善的部件運行狀態(tài)檢測
系統(tǒng)的相關(guān)電子部件都設(shè)計有過熱保護、過流保護、過壓保護等檢測功能。
(10)、智能編碼器
系統(tǒng)采用新一代智能編碼器,具有EnDat2.2 或者Hyperface接口,相比于以前的SSI編碼器是更加精確和可靠。具有內(nèi)部自診斷功能,使安全性能明顯提高。

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