• 風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳控制系統(tǒng)電源解決方案———— PULS普爾世電源CT5.241 & PAS395用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳控制系統(tǒng)
    普爾世貿(mào)易蘇州有限公司

            變槳控制系統(tǒng)是通過(guò)改變?nèi)~片迎角,實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的功率控制。具體說(shuō),就是通過(guò)在葉片和輪轂之間安裝的變槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)從而改變?nèi)~片迎角,由此控制葉片的升力,以達(dá)到控制作用在風(fēng)輪葉片上的扭矩和功率的目的。變槳控制系統(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本控制系統(tǒng),有如下三個(gè)主要任務(wù):

    1.   調(diào)整葉片迎角以獲得適當(dāng)功率的電力;

    2.   通過(guò)調(diào)整葉片角把葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制在一定的速度上;

    3.   當(dāng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)其它故障時(shí),使用備用電源作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)變槳電機(jī)使葉片安全順槳。

          由此可見(jiàn),控制電機(jī)使葉片實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置,其組成部分如下圖示:

    圖1  變槳電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖

           上圖1中的4個(gè)組成部分(除變槳馬達(dá)外)及各自的作用:

    1.   整流器 —  將通過(guò)滑環(huán)傳輸?shù)阶儤刂葡到y(tǒng)中的三相交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,給后級(jí)的變頻器提供輸入電壓;

    2.     變頻器 — 變頻以驅(qū)動(dòng)變槳馬達(dá)完成對(duì)葉片迎角的控制;

    3.   后備電源 — 當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落或者斷電時(shí),或者風(fēng)機(jī)發(fā)生其它故障啟動(dòng)安全鏈時(shí),需要后備電源(常見(jiàn)鉛酸電池組或超級(jí)電容組)來(lái)給變頻器提供直流電壓,實(shí)現(xiàn)葉片安全順槳,達(dá)到安全運(yùn)行的目的;

    4.     充電器 — 當(dāng)電網(wǎng)電壓正常時(shí),給后備電源充電。

    變槳控制系統(tǒng)中除了上述4個(gè)重要的組成部分之外,還有一個(gè)24Vdc控制電源,為變槳柜中的PLC、數(shù)字量輸入/輸出、控制繼電器、感應(yīng)開(kāi)關(guān)等負(fù)載提供24Vdc工作電壓。

    一般地,24Vdc的工作電壓是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的:

    圖2  變槳控制系統(tǒng)中的24Vdc供電方案

           將DC/DC直接接在變槳柜中的后備電源上,將后備電源直流電壓轉(zhuǎn)換為24Vdc電壓來(lái)提供給負(fù)載供電。選擇此DC/DC電源時(shí)要注意的地方在于:其shut-down電壓要低于變頻器的關(guān)斷電壓,這樣才能實(shí)現(xiàn)安全控制,使葉片實(shí)現(xiàn)安全順槳。

           在這種方案中,PULS普爾世可為客戶(hù)提供不同功率的24Vdc電源,實(shí)現(xiàn)高可靠性24V電源解決方案,尤其是DC/DC電源CT系列(含CT5.241和CT10.241),其主要的參數(shù)如下:

    -     可交流/直流轉(zhuǎn)換或直流/直流轉(zhuǎn)換

    -    

    直流輸入范圍:370~780Vdc,shut-down電壓為260Vdc

    -     24Vdc輸出,有24V/5A及24V/10A兩款電源可選

    -     寬度只有40mm(CT5.241)和62mm(CT10.241)

    -     效率高達(dá)90.2%(CT5.241)和92.9%(CT10.241)

    -     環(huán)境溫度<45°C時(shí),120%的持續(xù)過(guò)載能力

    -     主動(dòng)式輸入浪涌電流抑制

    -     允許工作溫度范圍:-25°C…+70°C(>60°C需降額)

    -     允許工作海拔高度:<6 000m(>2 000m需降額)

    -     可DIN導(dǎo)軌安裝,亦可側(cè)面安裝,或墻面螺絲固定安裝

    -     CE/UL/GL等認(rèn)證

    -     3年質(zhì)保期

    除可提供24Vdc電源之外,在后備電源為超級(jí)電容的變槳柜中,PULS普爾世還可以提供其高可靠性的超級(jí)電容充電器PAS395,該款充電器有如下特點(diǎn):

    -     單相交流輸入,輸入范圍:176~264Vac

    -     充電終止電壓360~460Vdc可調(diào)

    -     充電電流>2.5A,可在6分鐘內(nèi)充滿(mǎn)450V/2F的電容模組

    -    

    允許工作溫度范圍:-40°C…+65°C

    -     允許工作海拔高度:<6 000m,無(wú)需降額

    -     重量輕,適應(yīng)強(qiáng)烈的振動(dòng)和沖擊

    -     內(nèi)置智能風(fēng)扇,可適合在任何安裝方向

    -     轉(zhuǎn)換效率高達(dá)94%

    -     智能充電管理,進(jìn)一步降低散熱

    -     超過(guò)100萬(wàn)小時(shí)的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)

    -     超過(guò)10年的使用壽命預(yù)期

    -     可插拔、彈壓式接線(xiàn)端子

    -     完備的遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷

    -     CE/GL認(rèn)證

    隨著目前單臺(tái)風(fēng)機(jī)的功率級(jí)別越來(lái)越高,以及海上風(fēng)機(jī)逐漸成為一個(gè)趨勢(shì),使用超級(jí)電容作為變槳控制系統(tǒng)的后備電源的應(yīng)用也越來(lái)越多。因?yàn)橄啾仁褂勉U酸電池作為后備電源的做法,使用超級(jí)電容的優(yōu)點(diǎn)在于:第一、可耐受的工作溫度范圍寬泛,無(wú)需加熱措施;第二、使用壽命更長(zhǎng);第三、維護(hù)成本低;第四、體積小、重量輕。

    PULS普爾世可提供輸出為24Vdc的DC/DC電源CT5.241(或CT10.241)及超級(jí)電容充電器PAS395,可以為您的變槳控制系統(tǒng)提供高可靠性的電源解決方案。

     
     
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