倍福 CX9020 嵌入式控制器應(yīng)用于在極端溫度條件下控制變槳系統(tǒng)

　　東方電氣風(fēng)電有限公司（DEW）總部位于四川省德陽(yáng)市，是綠色能源、鐵路電氣化、環(huán)保技術(shù)及重工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。東方風(fēng)電從 2004 年起開(kāi)始涉足風(fēng)機(jī)制造，是國(guó)內(nèi)綠色能源風(fēng)景線的主創(chuàng)力量。自此以后，公司為國(guó)內(nèi)外客戶交付了 7000 多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組 —直驅(qū)型和雙饋型風(fēng)機(jī) — 公司借助倍福基于 PC 的先進(jìn)控制技術(shù)在風(fēng)機(jī)變槳系統(tǒng)的成功應(yīng)用，得以在國(guó)內(nèi)外風(fēng)電控制系統(tǒng)領(lǐng)域脫穎而出。

變槳系統(tǒng)對(duì)于控制和調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)特別重要，因?yàn)樗梢詾轱L(fēng)機(jī)的每個(gè)工作狀態(tài)設(shè)置最佳的風(fēng)輪葉片槳距。在部分負(fù)載區(qū)域，即在風(fēng)速小于額定風(fēng)速時(shí)，可以在小范圍內(nèi)非常精確地調(diào)整槳葉角，使風(fēng)機(jī)以最佳的空氣動(dòng)力學(xué)效率運(yùn)行，即使在風(fēng)力條件非常不穩(wěn)定的情況下。在風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，可以將槳葉角的范圍調(diào)大一點(diǎn)，以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率最高，并且輸出在額定功率以內(nèi)。在極端情況下，例如發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，變槳系統(tǒng)將自動(dòng)完成收槳?jiǎng)幼鳎瑥亩Ｖ癸L(fēng)機(jī)運(yùn)行。變槳系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系整臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的安全性。變槳系統(tǒng)必須滿足高可用性和堅(jiān)固耐用等要求，尤其是當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在極端環(huán)境條件下運(yùn)行時(shí)。
東方風(fēng)電立足于超過(guò) 7000 臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，自主開(kāi)發(fā)自己品牌的變槳系統(tǒng)。在經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析比較后，東方風(fēng)電最終選用交流伺服驅(qū)動(dòng)器和交流伺服電機(jī)方案。因?yàn)樗鼈兙哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠耐用、成本低、維護(hù)方便等特點(diǎn)。東方風(fēng)電自主開(kāi)發(fā)的變槳系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由三個(gè)相同的軸控單元構(gòu)成：三個(gè)葉片軸的每個(gè)軸都有一個(gè)軸控制柜、一個(gè)后備電源柜、一個(gè)變槳電機(jī)、兩個(gè)槳葉冗余角度編碼器、兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)及其它附件。交流變槳系統(tǒng)的核心由一個(gè)控制三個(gè)軸單元的主控制單元構(gòu)成。控制平臺(tái)選用的是插接有 EtherCAT 端子模塊的CX9020 嵌入式控制器，它們都由倍福提供。三個(gè)執(zhí)行單元的核心部件選用的是風(fēng)電專用的伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)。此外，變槳系統(tǒng)采用冗余安全鏈設(shè)計(jì)，從根本上保證安全解決方案的優(yōu)化及可靠性。