1. 调整叶片迎角以获得适当功率的电力;
2. 通过调整叶片角把叶片的转动速度控制在一定的速度上;
3. 当风机出现其它故障时,使用备用电源作为动力驱动变桨电机使叶片安全顺桨。
由此可见,控制电机使叶片实现转动的是电机的驱动装置,其组成部分如下图示:
图1 变桨电机驱动装置的示意图
上图1中的4个组成部分(除变桨马达外)及各自的作用:
1. 整流器 — 将通过滑环传输到变桨控制系统中的三相交流电压转换为直流电压,给后级的变频器提供输入电压;
2. 变频器 — 变频以驱动变桨马达完成对叶片迎角的控制;
3. 后备电源 — 当电网电压跌落或者断电时,或者风机发生其它故障启动安全链时,需要后备电源(常见铅酸电池组或超级电容组)来给变频器提供直流电压,实现叶片安全顺桨,达到安全运行的目的;
4. 充电器 — 当电网电压正常时,给后备电源充电。
变桨控制系统中除了上述4个重要的组成部分之外,还有一个24Vdc控制电源,为变桨柜中的PLC、数字量输入/输出、控制继电器、感应开关等负载提供24Vdc工作电压。
一般地,24Vdc的工作电压是通过如下方式实现的:
图2 变桨控制系统中的24Vdc供电方案
将DC/DC直接接在变桨柜中的后备电源上,将后备电源直流电压转换为24Vdc电压来提供给负载供电。选择此DC/DC电源时要注意的地方在于:其shut-down电压要低于变频器的关断电压,这样才能实现安全控制,使叶片实现安全顺桨。
在这种方案中,PULS普尔世可为客户提供不同功率的24Vdc电源,实现高可靠性24V电源解决方案,尤其是DC/DC电源CT系列(含CT5.241和CT10.241),其主要的参数如下:
- 可交流/直流转换或直流/直流转换
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- 24Vdc输出,有24V/5A及24V/10A两款电源可选
- 宽度只有40mm(CT5.241)和62mm(CT10.241)
- 效率高达90.2%(CT5.241)和92.9%(CT10.241)
- 环境温度<45°C时,120%的持续过载能力
- 主动式输入浪涌电流抑制
- 允许工作温度范围:-25°C…+70°C(>60°C需降额)
- 允许工作海拔高度:<6 000m(>2 000m需降额)
- 可DIN导轨安装,亦可侧面安装,或墙面螺丝固定安装
- CE/UL/GL等认证
- 3年质保期
除可提供24Vdc电源之外,在后备电源为超级电容的变桨柜中,PULS普尔世还可以提供其高可靠性的超级电容充电器PAS395,该款充电器有如下特点:
- 单相交流输入,输入范围:176~264Vac
- 充电终止电压360~460Vdc可调
- 充电电流>2.5A,可在6分钟内充满450V/2F的电容模组
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- 允许工作海拔高度:<6 000m,无需降额
- 重量轻,适应强烈的振动和冲击
- 内置智能风扇,可适合在任何安装方向
- 转换效率高达94%
- 智能充电管理,进一步降低散热
- 超过100万小时的平均无故障时间(MTBF)
- 超过10年的使用寿命预期
- 可插拔、弹压式接线端子
- 完备的远程监控及故障诊断
- CE/GL认证
随着目前单台风机的功率级别越来越高,以及海上风机逐渐成为一个趋势,使用超级电容作为变桨控制系统的后备电源的应用也越来越多。因为相比使用铅酸电池作为后备电源的做法,使用超级电容的优点在于:第一、可耐受的工作温度范围宽泛,无需加热措施;第二、使用寿命更长;第三、维护成本低;第四、体积小、重量轻。
PULS普尔世可提供输出为24Vdc的DC/DC电源CT5.241(或CT10.241)及超级电容充电器PAS395,可以为您的变桨控制系统提供高可靠性的电源解决方案。