眾所周知，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中與安全最相關(guān)的就是變槳系統(tǒng)，而變槳系統(tǒng)的核心就是變槳驅(qū)動(dòng)器。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，使用伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)葉片的槳距角，也就是我們常聽(tīng)到的“伺服變槳”，已經(jīng)是目前行業(yè)內(nèi)一種非常普遍的做法了。

　　首先，既然風(fēng)電變槳是在調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)葉片的槳距角，那么，伺服驅(qū)動(dòng)器在變槳應(yīng)用中所起到的作用，就和它在很多其他行業(yè)一樣，也是為動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)的位置控制提供有效的動(dòng)力輸出。相應(yīng)的，其在系統(tǒng)架構(gòu)中所處的位置，自然也就是屬于面向應(yīng)用對(duì)象實(shí)體的傳動(dòng)設(shè)備層級(jí)，上位與控制器相聯(lián)，輸入側(cè)接動(dòng)力電源，輸出側(cè)通過(guò)交流伺服電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)槳葉的旋轉(zhuǎn)。

　　

　　不過(guò)，考慮到變槳系統(tǒng)自身所處的嚴(yán)苛、惡劣的應(yīng)用環(huán)境，及其復(fù)雜、特殊的運(yùn)行工況，它所使用的伺服產(chǎn)品與一般自動(dòng)化系統(tǒng)中的伺服產(chǎn)品相比，還是有諸多方面的不同之處的。

　　

　　

　　我們知道，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常都是運(yùn)行在偏遠(yuǎn)開(kāi)闊的平原、高原、沿海和近海大陸架上的，這些地方極為復(fù)雜嚴(yán)苛的地理氣候條件，如：高海拔、多風(fēng)沙、高溫、低溫、高濕度、鹽霧、腐蝕…等等，都是風(fēng)電變槳系統(tǒng)中的伺服產(chǎn)品必須先要克服和適應(yīng)的。尤其是較大的環(huán)境濕度和晝夜溫差，可能使槳葉在表面上產(chǎn)生凝露，它們會(huì)隨著風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)倒灌到葉根和輪轂里面，再加上輪轂內(nèi)電氣柜上凝結(jié)的露水，和輪轂旋轉(zhuǎn)需要使用的潤(rùn)滑油劑，這些都會(huì)對(duì)其中的伺服產(chǎn)品造成侵蝕和污染。

　　

　　因此，風(fēng)電變槳系統(tǒng)中使用的伺服產(chǎn)品，無(wú)論是驅(qū)動(dòng)還是電機(jī)，它們都需要具備適應(yīng)極端惡劣工作環(huán)境的能力，例如：

　　

　　運(yùn)行環(huán)境溫度可低至 -30°C、高溫至 +60°C 甚至更高；能夠在海拔高達(dá) 3000 甚至 4000 米的工作環(huán)境中運(yùn)行（需適當(dāng)降容使用）；可抵御鹽、霧、清潔劑、液壓油、潤(rùn)滑劑…等污染物的侵蝕；伺服電機(jī)應(yīng)具備 IP65 以上的防護(hù)等級(jí)，并標(biāo)配油封，使用防護(hù)等級(jí)較高的線纜連接器；防護(hù)等級(jí)較低（ IP20 ）的伺服驅(qū)動(dòng)器可采用冷板穿墻的方式進(jìn)行安裝，以便在對(duì)其進(jìn)行密閉（無(wú)風(fēng)扇）封裝保護(hù)時(shí)，兼顧冷卻散熱特性；...變槳應(yīng)用另一個(gè)重要的環(huán)境特點(diǎn)，就是其各類(lèi)機(jī)電組件都是安裝在幾十米高的輪轂內(nèi)的，且在工作時(shí)需要和風(fēng)輪一同旋轉(zhuǎn)。一般來(lái)說(shuō)，輪轂會(huì)以每分鐘十幾轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，加上風(fēng)機(jī)塔筒受到的風(fēng)力氣流影響產(chǎn)生的震動(dòng)，這要求變槳系統(tǒng)能夠在一個(gè)持續(xù)振動(dòng)的工作環(huán)境中長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。因此，應(yīng)用于風(fēng)電變槳的伺服產(chǎn)品，包括：驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、線纜、連接器…等等，都需要具備較一般自動(dòng)化產(chǎn)品更強(qiáng)的耐振抗沖擊性能。目前應(yīng)用于風(fēng)電變槳領(lǐng)域的伺服電機(jī)，普遍都集成重載連接器，并且大部分都還在使用分辨率較低的旋變 Resolver作為反饋，也就是因?yàn)檫@個(gè)道理。

　　

　　

　　風(fēng)電變槳的目的，是為了根據(jù)風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)風(fēng)力氣流對(duì)槳葉的攻角，從而讓風(fēng)輪能夠持續(xù)獲得穩(wěn)定的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩和功率；而在風(fēng)力較大時(shí)，它需要起到限制葉片力矩、減少發(fā)電機(jī)出力乃至制動(dòng)剎車(chē)的作用。從某種意義上說(shuō)，變槳機(jī)構(gòu)其實(shí)是風(fēng)電系統(tǒng)的一個(gè)安全裝置。因此，變槳應(yīng)用中使用的伺服系統(tǒng)必須具備實(shí)時(shí)、安全、可靠…等這幾個(gè)方面的特性。

　　

　　不過(guò)，風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)并不總是一帆風(fēng)順的，它有可能會(huì)受到來(lái)自風(fēng)力過(guò)大、發(fā)電機(jī)異常、備用電源故障…各類(lèi)意外狀況的威脅。在這種情況下，為了確保機(jī)組設(shè)備的安全，系統(tǒng)須先啟動(dòng)收槳?jiǎng)幼魇癸L(fēng)機(jī)減速停轉(zhuǎn)，然后讓葉片的槳距角回到安全位置，消除葉片對(duì)輪轂產(chǎn)生的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩，才能斷電停機(jī)，這個(gè)過(guò)程通常為幾十秒。

　　

　　值得注意的是，上述這樣的安全功能通常是集成在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的，其目的在于讓“收槳”動(dòng)作可以不借助上位控制器由伺服驅(qū)動(dòng)自主完成；不僅如此，為了讓風(fēng)機(jī)即使在供電異常的情況下也能夠?qū)~收回到安全位置，變槳用伺服產(chǎn)品一般都會(huì)配有備用（直流）電源輸入端口；另外，上面提到的使用輔助編碼器準(zhǔn)確的測(cè)量風(fēng)葉槳距角，對(duì)于安全停機(jī)也是至關(guān)重要的。

　　

　　從應(yīng)對(duì)嚴(yán)苛的氣候地理?xiàng)l件和持續(xù)振動(dòng)的工作環(huán)境，到處理實(shí)時(shí)同步操作、測(cè)量角度位置反饋、實(shí)施安全控制策略...等，我們不難看出，在全生命周期都具備極度嚴(yán)格的可靠性，是風(fēng)電變槳伺服區(qū)別于通用型伺服產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。它不僅應(yīng)確保風(fēng)機(jī)在日常發(fā)電過(guò)程中長(zhǎng)期穩(wěn)定的無(wú)故障運(yùn)行，還必須能在遇到緊急狀況時(shí)妥善的將槳葉收回到安全位置，從而幫助系統(tǒng)做到安全停機(jī)。

　　

　　畢竟，風(fēng)場(chǎng)往往處在偏遠(yuǎn)的內(nèi)陸、沿海地區(qū)或海上，而變槳伺服又總是運(yùn)行在幾十甚至上百米高的風(fēng)機(jī)輪轂中，運(yùn)營(yíng)維護(hù)的難度和成本都相當(dāng)之高，且任何小小的意外都有可能會(huì)帶來(lái)不可估量的損失。

　　

　　眾城卓越了解風(fēng)機(jī)制造商及運(yùn)營(yíng)商在變槳控制領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)，并一直致力于提供運(yùn)行可靠、性能優(yōu)良且免于維護(hù)的系統(tǒng)，以便客戶(hù)的陸上和海上風(fēng)機(jī)達(dá)到最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。

　　

　　定制化開(kāi)發(fā)了高性能變槳伺服驅(qū)動(dòng)器，不論是專(zhuān)門(mén)為實(shí)現(xiàn)客戶(hù)二次開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)的PD-C650，還是為標(biāo)準(zhǔn)變槳系統(tǒng)設(shè)計(jì)的PD-C620，都具可靠性高、防護(hù)等級(jí)高等特性，集成了充電器、24V 電源、抱閘、溫度采集等模塊，使變槳系統(tǒng)更加容易設(shè)計(jì)和更加可靠。其中PD-C650同時(shí)開(kāi)放了ARM芯片二次開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，用戶(hù)可非常靈活定制開(kāi)發(fā)所需功能，并可更好的保護(hù)核心技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

　　●適應(yīng)嚴(yán)苛的工作環(huán)境

　　

　　●完善的控制方案

　　

　　●高集成設(shè)計(jì)

　　

　　●支持CANopen和Ethernet通訊

　　

　　●多種安全緊急順槳策略

　　

　　●狀態(tài)顯示功能，驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行狀態(tài)輕松了解

　　

　　●支持故障快照存儲(chǔ)功能

　　

　　●靈活的編碼器反饋

　　

　　●超寬的母線電壓工作范圍

　　

　　●安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷

　　

　　2019年，眾城卓越推出一款高品質(zhì)交流同步伺服電機(jī)，旨在滿(mǎn)足變槳系統(tǒng)的特殊需求。本產(chǎn)品符合行業(yè)內(nèi)電磁干擾、震動(dòng)沖擊、鹽霧、防腐等型式試驗(yàn)要求，適用于酷熱、嚴(yán)寒氣候及海上地區(qū)，在這些苛刻的環(huán)境條件下仍能夠長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

　　憑借創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，這款新型變槳電機(jī)可靠性高，維護(hù)成本低。它與眾城卓越變槳系統(tǒng)中的伺服驅(qū)動(dòng)器配合使用，可以實(shí)現(xiàn)更高的效能和安全性。

　　

　　

　　通過(guò)以太網(wǎng)及伺服驅(qū)動(dòng)器的服務(wù)，診斷可輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)；

　　

　　

　　優(yōu)化電磁設(shè)計(jì)，確保轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速運(yùn)行區(qū)域最大，出現(xiàn)電網(wǎng)掉電時(shí)，在后備電源供電情況下可以達(dá)到安全順槳所需的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；

　　

　　自然冷卻，無(wú)需散熱風(fēng)扇，維護(hù)需求低低溫升設(shè)計(jì)，抗退磁能力強(qiáng)，延長(zhǎng)使用壽命；

　　

　　

　　根據(jù)不同機(jī)型優(yōu)化電氣參數(shù)，重新設(shè)計(jì)方案，確保最高性?xún)r(jià)比；

　　

　　根據(jù)不同用戶(hù)要求定制機(jī)械、電氣接口及零部件；