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直驱永磁风力发电机低压交流变桨控制系统设计与应用研究

2013-09-03 16:56来源:北极星电力网 作者:阜特科技赵晶关键词:风力发电机直驱永磁变桨控制系统收藏点赞

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驱动器和电机为低压交流控制技术,低压交流电机不仅制造简单易于维护、价格便宜,更重要的是低压交流电机具备非常好的调速和启动性能。在满足变桨系统桨叶控制性能的同时,大大降低了电能的损耗。

变桨控制系统采用的是三柜交流低压控制方案。将单只桨叶的控制系统和后备电源安装于一个变桨柜中,不仅节省了变桨柜安装空间和生产材料,还使变桨柜器件布局简单清晰,便于现场维护。

后备电源采用超级电容方案,超级电容使用寿命长,充放电次数达到百万次。充放电速度快,能够保证风电变桨系统桨叶运行时的能量存储和释放速度。存储和使用温度宽泛,能够应用于恶劣的运行环境。同时超级电容易于安装和免维护,减少风机变桨故障率和人工成本。

变桨控制系统与主控制系统通讯采用CAN总线通讯方式。CAN总线通讯特点是可以点对点、一点对多点以及全局广播几种传送方式,通信速率高、直接通讯距离远,抗干扰能力强,将CAN总线通讯应用于变桨距控制系统,实现了3个桨叶控制系统能独立与主控制系统实时通讯,保证了变桨控制系统的稳定和安全运行。

92°和95°两个限位开关保护变桨控制安全。当桨叶处在92°限位开关位置时,变桨系统立即停机,变桨系统不受通讯控制,但可通过主控系统发出的旁路信号,远程启动变桨系统。当桨叶处在95°限位开关位置时,变桨系统立即停机,变桨系统锁死,必须通过人工手动启动变桨系统。

桨叶位置通过电机编码器和桨叶编码器同时完成计算,保证了桨叶位置计算的精确性。

3.2变桨安全链设计

图2-2-1 变桨安全链

变桨系统分为3柜控制,每个变桨柜内有一台独立的PLC实现独立变桨功能。

主控安全链输出信号传输给每一个柜子的继电器,作为输入保持信号,继电器再传输给PLC,当该信号断开时,3个变桨柜同时执行紧急顺桨。

变桨控制器监控所有安全信号,任意一个安全信号触发PLC输出一个紧急信号,变桨安全链将被断开,主控控制器将会立即接收到紧急信号。

每一台PLC都通过CAN-BUS数据线与驱动器相连,如果他们之间失去通讯,驱动器将直接进入紧急工作状态进行顺桨(顺桨速度由驱动器自身决定),与此同时PLC输出紧急信号断开变桨安全链,主控控制器将会立即接收到紧急信号,通知其它两个变桨柜进行紧急顺桨。当触发到92°限位开关时电机停止转动,(这个开关同时与驱动器和PLC相连)。

如果一个驱动器损坏,PLC输出紧急信号断开变桨安全链,主控控制器将会立即接收到紧急信号,通知其它两个变桨柜进行紧急顺桨。保证风机安全性。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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