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编码器在风电设备中的应用

浏览次数: 日期:2020-11-13 15:54
编码器,风电设备中的编码器,旋转编码器
作为一种操作风能的清洁能源,风电在环境庇护日益主要的今天,阐扬着越来越主要的作用。目前国内风力发电装机的电机一般分为异步双馈发电机和同步直驱永磁发电机两类.由于双馈发电机组变频器造价较低,所以在目前的风力发电中应用较广.在双馈发电机并网运行矢量控制中必不成少的参数就是电机的转速和转向,提供这一参数的装置便是编码器.
风力发电的控制系统
风力发电系统作为风能发电领域的核心环节,其技术革新至关主要。目前主要采用恒速恒频和变速恒频风力发电机系统两大类。在风力发电中,当风力发电机组与电网并网时,要求风电的频率与电网的频率保持一致,即恒频。恒速恒频即在风力发电过程中,保持风车的转速(也即发电机的转速)不变,从而得到恒频的电能。在风力发电过程中让风车的转速随风速而变化,而通过其它控制方式来得到恒频电能的方法称为变速恒频。
由于风能与风速的三次方成正比,当风速在必然范围变化时,假如准许风车做变速运动,则能达到更好操作风能的目的。风车将风能转换成机械能的效率可用输出功率系数CP来暗示,CP在某一确定的风轮周速比λ(桨叶尖速度与风速之比)下达到最大值。恒速恒频机组的风车转速保持不变,而风速又经常在变化,显然CP不成能保持在最佳值。变速恒频机组的特点是风车和发电机的转速可在很大范围内变化而不影响输出电能的频率。由于风车的转速可变,可以通过适当的控制,使风车的周速比处于或接近最佳值,从而最大限度地操作风能发电。因此变速恒频风力发电系统以其风能操作系数高,能吸收由风速突变所产生的能量波动以避免主轴及传动机构承受过大的扭矩和应力,以及可以改善系统的功率因数等突出优势,在风力发电行业越来越受欢迎。变速恒频控制的功能是保证上网电能的质量,因此必需对发电机的转速进行测量并反馈到控制器,实现闭环控制。目前对发电机转速的检测主要采用旋转编码器。同时由于发电机的功率大,会产生轴电流,假如编码器与发电机不停缘,则轴电流会被引入编码器,进而损坏编码器。编码器,多摩川编码器,旋转编码器
风力发电的变桨距控制系统
在风电技术成长方面,风力发电机单机容量朝着大型化成长,兆瓦级风力机已经成为风力发电市场的主流产物。目前大型风力发电机组遍及采用变桨距控制技术。变桨距控制是通过沿桨叶的纵轴控制叶片旋转,依据风速的变化随时调节桨距角,控制风轮的能量吸收,保持必然的输出功率。变桨距控制的长处是能够确保高风速段的额定功率,额定功率点以上输出平稳、在额定点具有较高的风能操作系数、提高风力机组起动性能与制动性能、提高风机的整体柔性度、减小整机和桨叶的受力状况。在并网过程中,变桨距控制还可实现快速无冲击并网。变桨距控制系统与变速恒频技术相配合,最终提高了整个风力发电系统的发电效率和电能质量。
变桨距控制系统的执行机构主要有两种,液压变桨距执行机构和电动变桨距执行机构。其中,电机变桨执行机构是操作电机对桨叶进行控制,布局紧凑、控制灵活、动作可靠,不存在液压执行机构中的非线性、漏油、卡塞等现象。电机变桨距控制机构可对每个桨叶采用一个伺服电机进行单独调节。伺服电机通过主动齿轮与桨叶轮毂内齿圈相啮合,直接对桨叶的桨距角进行控制。旋转编码器将桨距角的变化反馈给控制器,进而对电机进行闭环PID负反馈控制。
 

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