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众城卓越小讲堂3:变桨专用伺服驱动器

发布日期:2021-12-15 来源:众城卓越作者:网络


只要对风电有所了解,都知道风力发电的原理是将动能转化为电能,直观来说,就是风叶转动获取风力,但是如何让叶片获取**风力,同时也不会让风力反过来伤害到叶片乃至它后面的风机,最重要的就是风电机组中核心技术---变桨控制系统,虽从风电整机价值占比角度而言,仅为3%左右,但是控制系统中的伺服驱动器决定了风力发电机的高效,稳定和安全三个特性。

  众城卓越是近10年随着中国风电产业共同发展起来的国产高科技研发型企业,他敢于进入一直为国外企业所把控的行业,专注于核心技术国产化,在持续努力之下,打破了风电主机核心期间长期需要进品,受制于人的局面。其自主研发的变桨专用伺服驱动器目前已居行业前列,今天请众城卓越来给我们讲解一下吧!
 

  问题1、为什么变桨伺服驱动器被称之为卡脖子技术?

  答:变桨伺服驱动器是保证整个风机运行的安全部件,在台风或者任何异常工况下,变桨伺服驱动器都要能够控制桨叶返回到安全位置,确保整个风机在台风和故障状况下的安全稳定运行。为确保风机安全运行,对风机的变桨驱动器的可靠性、稳定性、安全性、智能化、网络化提了极高的要求。在国内风电发展的前20年,国产品牌找不到能满足风机厂家要求的风机变桨伺服驱动器,国外也只有德国几个品牌的变桨伺服驱动器能够满足要求,所以欧美几个品牌长期控制着风机变桨伺服驱动器的技术和市场,进而限制了国产风机的发展。

  就风机控制系统本身的要求来看,确有它的特殊性和复杂性。风机控制系统随风机一起安装在接近自然的环境中,工作有较大振动、大范围的温度变化、强电磁干扰这样的复杂条件下,因此其硬件要求比一般系统要高得多。从软件来讲,风机要实现完全的自动控制,必须有一套与之相适应的完善的控制软件。主控系统、变桨系统和变频器需要协同工作才能实现在较低风速下的**风能捕获、在中等风速下的定转速以及在较大风速下的恒频、恒功运行,这需要在这几大部件中有一套先进、复杂的控制算法。国内企业要完全自主掌握确实需要一定时间。

  所以随着中国风电装机容量快速增长,对电控系统的需求也越来越高,而变桨伺服驱动器更是控制系统的心脏,技术不突破,就只能受制于人。
 

  问题2、风电变桨伺服驱动器有何特别之处?

  答:控制和驱动产品是风力发电机的心脏,是非常核心的部分。说它关系着这一个风电机组的生死毫不夸张。如果变桨逻辑没有设计好,轻则会导致无法运行,重则会导致飞车、伤及塔架以及倒塔这样的大事故发生。变桨系统控制着开、闭桨时机及方向,换言说,没有抓住风就是它的失职。

  为适配各种环境下的风机系统,风桨专用伺服驱动器对于温差的要求也很严苛,一般需要满足-40℃-70℃。另外因桨叶转动产生的长时间振动等各种因素,也对产品的安全及稳定性要求更高。
 

  问题3、众城卓越变桨伺服驱动器的发展?

  答:众城卓越在近7年的风电行业跋涉中,充分了解风机制造商及运营商在变桨控制领域的需求和面临的问题,并一直致力于提供运行可靠、性能优良且免于维护的系统,以便客户的陆上和海上风机达到最长运行时间。

 

  我们定制化开发的高性能伺服驱动器,不论是专门为实现客户二次开发而设计的PD-C650,还是为标准变桨系统设计的PD-C620,都具可靠性高、防护等级高等特性,集成了充电器、24V 电源、抱闸、温度采集等模块,使变桨系统更加容易设计和更加可靠。其中PD-C650同时开放了ARM芯片二次开发的平台,用户可非常灵活定制开发所需功能,并可更好的保护核心技术知识产权。

  众城卓越目前的变桨驱动产品已进入第3代,2019年推出的PD-C650伺服驱动器属其中的“明星产品”。这款驱动器是一款真正与客户共同研究开发的产品,此项目前期花费了一年时间,双方成立联合团队进行研发公关,深入探讨在实际应用中会可能出现的问题,并逐条进行讨论解决,产品经过实验室测试,工厂测试,在风场现场又经过了长期的实际运行批量测试,最后才进入量产,目前已销售上万台,由产品自身产生的故障率已经达到业界最低水平。
 

  问题4、众城卓越变桨伺服驱动器未来方向?

  答:众城卓越不仅与高校进行紧密的产学研结合,自身的研发团队还在不断进行更多的自主研发,随着风电机组塔筒建得越来越高,桨叶越来越长,对驱动器的要求也会更高,做到高可靠性、高稳定性,方能不辜负各方努力。

  众城卓越的脚步并没有因为几款“明星”产品而放慢,他们还在不断进行技术更新迭代,目前还在针对海上风电要求推出了海陆双用的80A伺服驱动器,是目前业内功率密度最高的伺服驱动器。与其他同类产品相比,虽然电流输出一样,但体积却小了很多,单单此项设计就会使客户机组减小不少空间,节约成本。

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