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风电变桨中的伺服有什么特别

来源:广州启灏机电工程有限公司发布时间:2022-08-25 07:13阅读:原标题:风电变桨中的伺服有什么特别

在风力发电系统中,使用伺服技术调节风机叶片的桨距角,也就是我们常听到的“伺服变桨”,已经是目前行业内一种非常普遍的做法了。

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那么,在风电变桨应用中的伺服会有怎样的特别之处呢?本期,就和大伙简单聊聊这个话题。

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首先,既然风电变桨是在调节风机叶片的桨距角,那么,伺服在变桨应用中所起到的作用,就和它在很多其他行业一样,也是为动态、精准的位置控制提供有效的动力输出。相应的,其在系统架构中所处的位置,自然也就是属于面向应用对象实体的传动设备层级,上位与控制器相联,输入侧接动力电源,输出侧通过交流伺服电机来驱动桨叶的旋转。

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⚠️ 桨距角:Pitch Angle,指风机桨叶与旋转平面之间的夹角

不过,考虑到变桨系统自身所处的严苛、恶劣的应用环境,及其复杂、特殊的运行工况,它所使用的伺服与一般自动化系统中的伺服产品相比,还是有诸多方面的不同之处的。

先说应用环境。

我们知道,风力发电机组通常都是运行在偏远开阔的平原、高原、沿海和近海大陆架上的,这些地方极为复杂严苛的地理气候条件,如:高海拔、多风沙、高温、低温、高湿度、盐雾、腐蚀…等等,都是风电变桨系统中的伺服产品必须先要克服和适应的。尤其是较大的环境湿度和昼夜温差,可能使桨叶在表面上产生凝露,它们会随着风轮的转动倒灌到叶根和轮毂里面,再加上轮毂内电气柜上凝结的露水,和轮毂旋转需要使用的润滑油剂,这些都会对其中的伺服产品造成侵蚀和污染。

PicSource:KEBA+LTI| DriveStar

因此,风电变桨系统中使用的伺服,无论是驱动还是电机,它们都需要具备适应极端恶劣工作环境的能力,例如:

  • 运行环境温度可低至 -30°C、高温至 +60°C 甚至更高;

  • 能够在海拔高达 3000 甚至 4000 米的工作环境中运行(需适当降容使用);

  • 可抵御盐、雾、清洁剂、液压油、润滑剂…等污染物的侵蚀;

  • 伺服电机应具备 IP65 以上的防护等级,并标配油封,使用防护等级较高的线缆连接器;

  • 防护等级较低( IP20 )的伺服驱动器可采用冷板穿墙的方式进行安装,以便在对其进行密闭(无风扇)封装保护时,兼顾冷却散热特性;

  • ...

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