一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統技術方案

一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，屬于可再生清潔能源技術領域，包括系統安全鏈、主控單元、主通訊單元、第一子通訊單元、第二子通訊單元、變槳軸控柜一、變槳軸控柜二和變槳軸控柜三，所述系統安全鏈設置在主控單元和變槳軸控柜一之間、主控單元和變槳軸控柜二之間以及主控單元和變槳軸控柜三之間。本發明專利技術的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，變槳系統采用KEB智能型驅動器19P6，每只葉片有專門的變槳驅動系統來完成變槳和安全控制。在設計上采用模塊化設計理念，大大減少了器件數量和變槳柜的空間。從電氣控制上在完全滿足變槳系統要求和安全性外，大大簡化了控制回路器件，維護更加方便。

A high voltage AC pitch system based on KEB driver

【技術實現步驟摘要】
一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統
本專利技術屬于可再生清潔能源
，具體地，涉及一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統。
技術介紹
由于全球范圍內煤炭、石油等化石能源日漸減少，世界各國都將目光轉移到了可再生清潔能源的研究和開發利用上，而風力發電已經成為我國新能源戰略的重點，風力發電是近年來發展最快、具備大規模開發利用的綠色能源之一。目前風力發電機組正朝著大型化、變槳距和變速恒頻的方向不斷發展。變槳控制系統是風力發電機組的核心部件之一，隨著風電機組的功率不斷增大，開發出集成變頻器、PLC控制、后備電源充放電管理、電機制動器管理等變槳功能的智能型變槳驅動器系統將成為風電機組變槳發展的必然趨勢。變槳距調節方式是通過改變葉片迎風面與縱向旋轉軸的夾角，從而影響葉片的受力和阻力，保持輸出功率恒定。目前風場機組大部分變槳都采用直流變槳系統來實現槳距的調節，直流變槳系統以其控制精度高、啟動力矩大、反應速度快等優點占據大部分風電市場。但隨著整機功率的不斷加大，直流電機的體積變的龐大，不利于安裝與控制。
技術實現思路
專利技術目的：本專利技術的目的是提供一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，解決了直流變槳系統中不利于安裝和控制的問題。技術方案：本專利技術提供了一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，包括系統安全鏈、主控單元、主通訊單元、第一子通訊單元、第二子通訊單元、變槳軸控柜一、變槳軸控柜二和變槳軸控柜三，所述系統安全鏈設置在主控單元和變槳軸控柜一之間、主控單元和變槳軸控柜二之間以及主控單元和變槳軸控柜三之間，所述主控單元通過主通訊單元與變槳軸控柜一通訊，所述變槳軸控柜一和變槳軸控柜二之間通過第一子通訊單元通訊，并且變槳軸控柜一和變槳軸控柜二之間通過信號線和動力線連接，所述變槳軸控柜二和變槳軸控柜三之間通過第二子通訊單元通訊，并且變槳軸控柜二和變槳軸控柜三之間通過信號線和動力線連接。本專利技術的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，變槳系統采用KEB智能型驅動器19P6，每只葉片有專門的變槳驅動系統來完成變槳和安全控制。在設計上采用模塊化設計理念，大大減少了器件數量和變槳柜的空間。從電氣控制上在完全滿足變槳系統要求和安全性外，大大簡化了控制回路器件，維護更加方便；變槳控制柜與機艙之間，變槳控制柜與變槳控制柜之間實現了電源的電氣隔離，電源模塊采用了冷板技術，伺服驅動器高效低功耗，散熱片加裝冷卻風扇，柜內加裝加熱器，保證了變槳系統能夠適應惡劣的環境。進一步的，上述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，所述變槳軸控柜一包括第一主電源、第一開關電源、第一KEB變槳驅動器、第一超級電容組、第一變槳電機、第一限位開關、第二限位開關、第一槳葉端斷編碼器、第一電機末端變壓器、第一電機制動器和一組第一電機動力電源線，所述第一主電源與第一KEB變槳驅動器的主電源輸入端連接，所述第一開關電源的輸出端與第一KEB變槳驅動器的24V單元輸入端連接，并且第一開關電源的輸入端與第一主電源連接，所述第一超級電容組與第一KEB變槳驅動器的電源輸出端連接，所述第一限位開關、第二限位開關和第一槳葉端斷編碼器分別與第一KEB變槳驅動器的輸入端連接，所述第一變槳電機通過一組第一電機動力電源線與第一KEB變槳驅動器的三相電源輸出端連接，所述第一電機末端變壓器和第一電機制動器的一端與第一KEB變槳驅動器連接，并且第一電機末端變壓器和第一電機制動器的另一端與第一變槳電機連接。進一步的，上述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，所述變槳軸控柜二包括第二主電源、第二開關電源、第二KEB變槳驅動器、第二超級電容組、第二變槳電機、第三限位開關、第四限位開關、第二槳葉端斷編碼器、第二電機末端變壓器、第二電機制動器和一組第二電機動力電源線，所述第二主電源與第二KEB變槳驅動器的主電源輸入端連接，所述第二開關電源的輸出端與第二KEB變槳驅動器的24V單元輸入端連接，并且第二開關電源的輸入端與第二主電源連接，所述第二超級電容組與第二KEB變槳驅動器的電源輸出端連接，所述第三限位開關、第四限位開關和第二槳葉端斷編碼器分別與第二KEB變槳驅動器的輸入端連接，所述第二變槳電機通過一組第二電機動力電源線與第二KEB變槳驅動器的三相電源輸出端連接，所述第二電機末端變壓器和第二電機制動器的一端與第二KEB變槳驅動器連接，并且第二電機末端變壓器和第二電機制動器的另一端與第二變槳電機連接。進一步的，上述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，所述變槳軸控柜三包括第三主電源、第三開關電源、第三KEB變槳驅動器、第三超級電容組、第三變槳電機、第五限位開關、第六限位開關、第三槳葉端斷編碼器、第三電機末端變壓器、第三電機制動器和一組第三電機動力電源線，所述第三主電源與第三KEB變槳驅動器的主電源輸入端連接，所述第三開關電源的輸出端與第三KEB變槳驅動器的24V單元輸入端連接，并且第三開關電源的輸入端與第三主電源連接，所述第三超級電容組與第三KEB變槳驅動器的電源輸出端連接，所述第五限位開關、第六限位開關和第三槳葉端斷編碼器分別與第三KEB變槳驅動器的輸入端連接，所述第三變槳電機通過一組第三電機動力電源線與第三KEB變槳驅動器的三相電源輸出端連接，所述第三電機末端變壓器和第三電機制動器的一端與第三KEB變槳驅動器連接，并且第三電機末端變壓器和第三電機制動器的另一端與第三變槳電機連接。進一步的，上述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，所述系統安全鏈和變槳軸控柜一之間設有第一軸柜安全鏈，所述系統安全鏈和變槳軸控柜二之間設有第二軸柜安全鏈，所述系統安全鏈和變槳軸控柜三之間設有第三軸柜安全鏈。進一步的，上述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，所述主通訊單元、第一子通訊單元和第二子通訊單元均為CAN通訊。進一步的，上述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，所述第一限位開關、第三限位開關和第五限位開關為91°限位開關；所述第二限位開關、第四限位開關和第六限位開關為95°限位開關。進一步的，上述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，所述第一主電源、第二主電源和第三主電源均為3*400VAC電源。上述技術方案可以看出，本專利技術具有如下有益效果：本專利技術所述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，具有如下優點：1）采用高電壓集成式驅動交流變槳控制系統，低穿功能良好，主控與變槳驅動器采用CAN總線通訊方式；2）電氣接口與主控保持一致，通信協議及參數與主控保持一致，可以滿足主控不同的通訊協議要求。可以完全滿足風機變槳系統的控制要求；3）系統具備極寬的溫度適應范圍和抗振特性；4）采用緊湊型設計，驅動器具備強大的集成式智能控制功能，節省了PLC系統、開關電源、充電器、電壓監測模塊等器件；5）無需另外加裝蓄電池或超級電容充電器，驅動器具備安全穩定的充/放電管理單元特性；6）充電電流和電壓可控，最大充電電壓可達驅動器直流母線電壓，最大充電電流5A，充電曲線可實現編程控制；7）在節省空間，節省接線，節省元件，節省成本的前提下，具備更穩定，更靈活，更高效，更安全的變槳控制功能。附圖說明圖1為本專利技術所述基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統的結構框架圖。圖中：系統安全鏈1、第一軸柜安全鏈11、第二軸柜安全鏈12、第三軸柜安全鏈13、主控單元2、主通訊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，其特征在于：包括系統安全鏈（1）、主控單元（2）、主通訊單元（3）、第一子通訊單元（4）、第二子通訊單元（5）、變槳軸控柜一（6）、變槳軸控柜二（7）和變槳軸控柜三（8），所述系統安全鏈（1）設置在主控單元（2）和變槳軸控柜一（6）之間、主控單元（2）和變槳軸控柜二（7）之間以及主控單元（2）和變槳軸控柜三（8）之間，所述主控單元（2）通過主通訊單元（3）與變槳軸控柜一（6）通訊，所述變槳軸控柜一（6）和變槳軸控柜二（7）之間通過第一子通訊單元（4）通訊，并且變槳軸控柜一（6）和變槳軸控柜二（7）之間通過信號線和動力線連接，所述變槳軸控柜二（7）和變槳軸控柜三（8）之間通過第二子通訊單元（5）通訊，并且變槳軸控柜二（7）和變槳軸控柜三（8）之間通過信號線和動力線連接。

【技術特征摘要】
1.一種基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，其特征在于：包括系統安全鏈（1）、主控單元（2）、主通訊單元（3）、第一子通訊單元（4）、第二子通訊單元（5）、變槳軸控柜一（6）、變槳軸控柜二（7）和變槳軸控柜三（8），所述系統安全鏈（1）設置在主控單元（2）和變槳軸控柜一（6）之間、主控單元（2）和變槳軸控柜二（7）之間以及主控單元（2）和變槳軸控柜三（8）之間，所述主控單元（2）通過主通訊單元（3）與變槳軸控柜一（6）通訊，所述變槳軸控柜一（6）和變槳軸控柜二（7）之間通過第一子通訊單元（4）通訊，并且變槳軸控柜一（6）和變槳軸控柜二（7）之間通過信號線和動力線連接，所述變槳軸控柜二（7）和變槳軸控柜三（8）之間通過第二子通訊單元（5）通訊，并且變槳軸控柜二（7）和變槳軸控柜三（8）之間通過信號線和動力線連接。2.根據權利要求1所述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，其特征在于：所述變槳軸控柜一（6）包括第一主電源（61）、第一開關電源（62）、第一KEB變槳驅動器（63）、第一超級電容組（64）、第一變槳電機（65）、第一限位開關（66）、第二限位開關（67）、第一槳葉端斷編碼器（68）、第一電機末端變壓器（69）、第一電機制動器（610）和一組第一電機動力電源線（611），所述第一主電源（61）與第一KEB變槳驅動器（63）的主電源輸入端連接，所述第一開關電源（62）的輸出端與第一KEB變槳驅動器（63）的24V單元輸入端連接，并且第一開關電源（62）的輸入端與第一主電源（61）連接，所述第一超級電容組（64）與第一KEB變槳驅動器（63）的電源輸出端連接，所述第一限位開關（66）、第二限位開關（67）和第一槳葉端斷編碼器（68）分別與第一KEB變槳驅動器（63）的輸入端連接，所述第一變槳電機（65）通過一組第一電機動力電源線（611）與第一KEB變槳驅動器（63）的三相電源輸出端連接，所述第一電機末端變壓器（69）和第一電機制動器（610）的一端與第一KEB變槳驅動器（63）連接，并且第一電機末端變壓器（69）和第一電機制動器（610）的另一端與第一變槳電機（65）連接。3.根據權利要求1所述的基于KEB驅動器的高壓交流變槳系統，其特征在于：所述變槳軸控柜二（7）包括第二主電源（71）、第二開關電源（72）、第二KEB變槳驅動器（73）、第二超級電容組（74）、第二變槳電機（75）、第三限位開關（76）、第四限位開關（77）、第二槳葉端斷編碼器（78）、第二電機末端變壓器（79）、第二電機制動器（710）和一組第二電機動力電源線（711），所述第二主電源（71）與第二KEB變槳驅動器（73）的主電源輸入端連接，所述第二開關電源（72）的輸出端與第二KEB變槳驅動器（73）的24V單元輸入端連接，并且第二開關電源（72）的輸入端與第二主電源（71）連接，所述第二超級電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫志國，趙洪巖，陳吉帥，
申請(專利權)人：蘇州能健電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32