ACT401 变频器在WT1650 风机偏航系统中的应用.pdfVIP

主题 4 ：风电零部件设计与制造 ACT401 变频器在 WT1650 风机偏航系统中的应用 姚辉 1,2，叶伟 1 1. 南车株洲电力机车研究所有限公司 2. 西南交通大学电气工程学院 摘 要：介绍了 ACT401 变频器在 WT1650 风机偏航系统中的设计应用情况，针对 WT1650 风机 偏航系统的特点，详细介绍了 ACT401 变频器在偏航驱动应用中的硬件线路设计和 PLC 端的通 信接口软件设计，其运行结果表明，ACT401 系列变频器满足风机偏航系统稳定运行的要求。 关键词：ACT401 变频器；偏航系统；风力发电机组；CANopen 通信；PLC The Application of ACT401 Converter in WT1650 Wind Turbine Yaw System Yao Hui1,2，Ye Wei1 1.CSR Zhuzhou Institute Co., Ltd.， 2.School of Electrical Engineering,Southwest Jiaotong University Abstract: This paper presents the design of the ACT401 converter’s application for WT1650 wind turbine. According to the features of WT1650 wind turbine yaw system, this paper introduces the design of the hardware and software about the ACT401 converter’s application for yaw drive system. It is proved that the ACT401 series converter adapts to wind turbine yaw system through running examination. Key words: ACT401 converter; yaw system; wind turbine; CANopen communication; PLC 引言 风机偏航系统是水平轴式兆瓦级风力发电机组必不可少的组成系统之一，它主要有两个功 能：一是，使风轮跟踪稳定变化的风向；二是，当风力发电机组由于偏航作用，机舱内发生电 缆缠绕时，使电缆自动解缆。变频器驱动偏航电机，可以实现偏航系统的软启动、软停止，减 少启动电流对电机的冲击，并使风机运行平稳，延长电机寿命，减少风机振动带来的损害；变 频器驱动偏航系统还可以实现偏航的调速运行。本文详细介绍了 ACT401 变频器在 WT1650 风 机偏航驱动系统上的应用。 1 偏航角度偏差对风机的影响 首先来了解一下偏航角度偏差对风机的影响，如果风机风轮的偏航角度有偏差（图 1），则 诱导速度有一个方位角的变化，此时叶片指向上游时的诱导速度比同一叶片转动了半圈后指向 下游时的要低些，这是因为指向下游的叶片比指向上游的叶片更深地进入尾流。这表明指向上 游的叶片比指向下游的叶片经历了更大的风速，因而产生更大的载荷，影响了风轮转动的动平 衡，而动平衡不良则会影响到风机的使用寿命。 1 主题 4 ：风电零部件设计与制造 另外，偏航角度偏差过大也会影响风机功率曲线水平，故为使风机能够处于稳定高效的运 行状态，需要设计一个具有动态响应功能的闭环偏航控制系统。 n——风轮转轴方向；v ——未受干扰的风速；v ’——尾流中的风速；W——叶片的诱导速度。 0 图 1 偏航角度