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    可靠编码器和测速发电机用于风机系统精确控制
    2016-02-27 11:11
    风力发电机不仅曝露于天然情况中,并且必须在最恶劣的前提下绝对靠得住地运行。即使在运行20或30年后,人们仍然欲望它们可以或许在任何气象中保持最佳的运行状况,供给最高的经济效益,并具有最短的停机时光。要实现这些目标,须要采取周详的具有安然和机能靠得住性的传感器技巧。增量式传感器和测速发电机起侧重要感化,它们必须同时知足靠得住性和耐用性方面的苛将近求。陆上和海优权势发电机平日都邑应用十多个能精确完成义务并耐受极其严格的情况前提的传感器。
    如同风力发电机在尺寸、机能和构造上的有所不合,对其所用传感器的请求也多种多样。如不雅欲望在该市场取获成功,就必须推敲风机制造商和业主在构造、保护和运行方面的不合需求。堡盟广泛的产品系列融合了堡盟丰富的技巧常识和多年的专业经验,能充分知足以上请求。堡盟集团活动控制产品部分可为风能行业中的各类应用供给知足当前及将来请求的合适产品(图1a、图1b)。

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    图1a:十多个编码器和测速发电机在确保风力发电机安然靠得住、经济高效和经久稳定地运行方面具有弗成忽视的感化

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    图1b:一站式解决筹划:多年以来,堡盟与有名风力发电机制造商密切合作,精心开辟定制解决筹划。其广泛的产品选择几乎可以知足任何应用请求。

    转子速度和地位反馈

    为了确保风力发电机实现顶级机能和最佳效力,必须根据风力、风向调节转子速度。用于监测转速的增量式传感器可直接安装在转子轮毂上或者安装在风力发电机的传动体系上,用以获取当前的转子速度,并将信息传输至主控制器。


    绝对值编码器可随时供给转子地位反馈,其最大年夜分辨率为17位,并经常采取并联增量通道来获得冗余速度反馈。更多的高机能产品还包含HDmag系列新型无轴承磁编码器,这些编码器也能精确地完成发电机反馈义务。凭借极其紧凑的构造设计,它们在安装过程中许可较大年夜的轴向和径向容差。用于高度动态应用的无轴承编码器可直接安装在快速扭转的发电机轴上,在20年时光中需完成25,000,000,000多圈。这显然超出了球轴承的才能。最大年夜通孔直径为740 mm的编码器直接安装在轮毂上(图2)。无轴承编码器每转产生500,000多个脉冲,凭借章一ㄟ分辨率它们可以精确采集相对较低的转子转速。

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    图2:最大年夜通孔直径为740 mm的无轴承增量式或绝对值编码器直接安装在转子轮毂上

    转子叶片定位:给绝对值编码器提出的挑衅


    转子叶片的桨距角长短力发电机发电效力的关键。为了最大年夜限度地应用不合风向的风力,转子叶片的迎风面必须与风向保持一致。因为在断电时绝对值编码器(图3)也能保存地位值,并在冗余发电机从新启动时作为参考轮回,是以它们是地位反馈的首选产品。

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    图3:转子叶片变浆控制:对采取SSI、CANopen或任何其它现场总线接口以及以太网技巧的绝对值编码器提出的完美挑衅。

    绝对值编码器可采取通孔和轴型设计。它们集成在桨距体系中,并在偏航机构的感化下伴随每个转子叶片移动,大年夜而实现了冗余测量。经由过程可选的SSI、CANopen、Ethernet或其它现场总线接口,所采集的数值被传输至风力发电机的主控制器。

    用于发电机反馈的编码器

    发电机转速长短力发电场运行的重要身分:起首是确保稳定的电网供电,其次是在跨越最高转速极限时使风机紧急停止。实践证实,对这些应用而言,增量式编码器是一种靠得住的选择。因为超速开关可作为超出速度阈值时的紧急停止触发器(图4),增量式编码器可与之合营应用,在发电场的盈利才能和运行安然方面起着关键感化。

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    图4:因为超速开关可作为超出速度阈值时的紧急停止触发器,增量式编码器或测速发电机可与之合营应用,在发电场的盈利才能和运行安然方面起着关键感化

    通孔直径在150 mm以内的重载编码器产品可供给最高每转10,000个脉冲。例如,HOG 131编码器系列的特点是具有出色的抗振性和极佳的耐候性,是合适在高盐分空气和恶劣海上情况中应用的完美产品(图5)。

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    图6:经由过程集成的状况监控功能(EMS – 加强监测体系)进一步加强安然性:因为潜在缺点在按期保护过程中得以清除,大年夜而避免了因传感器故障而造成弗成容忍的发电场停机时光

    机舱活动控制:绝对值多圈编码器实现准肯定位

    图5:例如,HOG 131编码器系列的特点是具有出色的抗振性和极佳的耐候性,是合适在高盐分空气和恶劣海上情况中的应用的完美产品

    轴型编码器采取特别密封,以知足稳定性请求。凭借集成的防雷保护装配、-40°C至+ 100°C的工作温度以及特别的外面保护,即使在极限前提下也能确保靠得住的运行。集成的状况监控功能(图6)可用作故障预警体系,大年夜而大年夜大年夜降低了产生不测故障的风险。因为潜在缺点在按期保护过程中得以清除,大年夜而避免了因传感器故障而造成弗成容忍的发电场停机时光。
    知灼揭捉格的安然请求的堡盟编码器系列包含大年夜批不合机械构造的绝对值和增量式编码器(图8),它们均相符SIL3(IEC 62061)和PLe标准(EN ISO 13849-1)。
    为了最佳地应用主导风以确保风力发电场的发电效力最高,机舱必须扭转并与当前风向保持一致。所谓的方位角陡位须要同时获取扭转偏向和地位。该义务平日由绝对值多圈编码器(图7)经由过程光感应或磁感应来完成。紧凑的构造、极高的抗冲击和抗英国沃森WSEN进口传感器振动才能以及极广的工作温度范围,确保绝对值多圈编码器具有经久的靠得住性。堡盟供给的拥有专利保护的编码器解决筹划可耐受最高500 G的持续冲击影响,并采取电绝缘职苄效防止轴电流的影响。

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    图7:精确的机舱活动控制:对于所谓的方位角定位,必须同时获取扭转偏向和地位,这平日采取绝对值多圈编码器来完成

    我们供给广泛的产品选择,包含标准化产品和定制解决筹划,并充分推敲陆上和海上应用中所需分辨率和接口、现场安装前提以及耐用性和稳定性方面的请求,以适应每一个风力发电机特定的技巧和构造特点。

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    图8:知灼揭捉格的安然请求的堡盟编码器系列包含大年夜批不合机械构造的绝对值和增量式编码器(图8),它们均相符SIL3(IEC 62061)和PLe标准(EN ISO 13849-1)

    (end)
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