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偏航系统解决方案

机舱调节用分布式伺服驱动系统助力优化偏航系统

偏航系统是风力发电机机舱的一部分,其作用在于当风向发生变化时,能够偏转风机风轮,使风轮正对风向,以便风轮获得最大的风能。除了电力驱动之外,液压制动系统通常用于水平定向和锁定机舱。然而,一直使用制动单元主动跟踪风向会导致偏航系统的持续磨损,从而造成很高的维护成本。使用现有的电力驱动系统来生成所需的反扭矩和夹紧偏航机构可以减少磨损并提高效率。

传统的驱动系统通常是基于由市电供电不带软启动功能的异步电机,因为它们的价格相对较低。但为了在软供电网络中实现安全的起动转矩,所使用的电机和上游供电器件选型通常都留有特别大余量。由于目前风力发电机可以为控制柜提供的空间越来越小,因此必须避免在机舱中增加任何额外的重量和体积。全新的 AMP8000 驱动系统在电机中集成了分布式伺服功能,可以很好地满足这些要求。视风力发电机的大小和负载要求,可以根据可靠的驱动和制动扭矩大小调整电机的数量和输出。与传统解决方案相比,基于倍福 AMP 模块的伺服驱动系统即使在电网波动的情况下也能提供更高的效率,并为安全功能提供足够的扭矩。

过去,考虑到制动系统容易磨损,因此很少会在风力发电机中使用风能跟踪功能。而采用新的方案,在没有液压制动系统辅助的情况下实现动态制动功率,通过更加动态的风能跟踪,可以帮助许多风场提高发电量。

主要优势:

  • 通过更加动态的风能跟踪提高发电量
  • 降低维护需求,从而降低运营成本
  • AMP 模块节约了机舱的安装空间,减少重量
  • 最大限度地降低布线和装配成本
  • 有多种安全功能可选,例如,用于系统维护
  • 集成状态监测和远程诊断功能

倍福针对偏航系统的技术亮点

基于 PC 的控制技术可以实现驱动系统的高性能控制

基于 PC 的控制技术可以实现驱动系统的高性能控制,从而能够灵活地设计风能动态跟踪和所需的系统阻尼。模块化方位角软件可以在专用的小型控制器上运行,也可以直接在风力发电机组控制系统上运行,或者更具成本效益。系统在驱动力和制动力方面具有可扩展性,且轴数也可自由选择。多轴系统采用动态扭矩调节,能够对称地分配负载扭矩,并同时夹紧偏航机构以减少系统磨损。这样可以简单地补偿轴上的齿侧间隙,延长系统的使用寿命,关键是要将速度和位置控制器以及扭矩控制器都连接到中央 CPU 上。

倍福针对偏航系统的产品亮点

AMP800 伺服驱动系统:偏航系统解决方案
AMP800 伺服驱动系统:偏航系统解决方案

模块化的 AMP8000 伺服驱动系统可以直接安装在机舱内

由于驱动电子元器件可以直接移放到伺服电机内,因此显著减小了机舱内方位角系统所需的空间。一个电源模块可以让一个直流母线组中最多 5 个驱动器高效协作。伺服驱动器包含了级联位置控制用到的所有传感器技术和免维护的永磁抱闸。绝对反馈系统、抱闸和功率电子元器件通过混合电缆(单电缆技术 OCT)连接。这样可以节省材料、空间和安装工作。

此外,AMP8000 驱动器包含了一个用于配置驱动器内集成的安全功能的 TwinSAFE 逻辑。STO/SS1 功能作为标配提供。AMP 电源模块配备 EtherCAT P 接口,可以连接防护等级为 IP65 的安全 I/O 和纯功能 I/O。无需使用如 24 V 电源灯外部组件。方位角系统可以基于 AMP8000 以模块化方式经济地集成到机舱内,无需控制柜。