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隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的增加，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片已經(jīng)重達(dá)幾噸或幾十噸。操縱這么巨大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量體，要跟上風(fēng)速變化以響應(yīng)速度要求，是相當(dāng)困難的。近年來(lái)，變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)投入運(yùn)行，一方面通過(guò)變槳距控制葉片角度，另一方面通過(guò)風(fēng)機(jī)變頻器控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流來(lái)控制其轉(zhuǎn)速。變槳控制是一個(gè)比較慢的過(guò)程，其動(dòng)作時(shí)間以秒為單位計(jì)算，對(duì)于風(fēng)速和功率輸出變化快的情況并不理想，而變頻器控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流頻率的動(dòng)作時(shí)間在毫秒級(jí)以下。

因此，當(dāng)高頻風(fēng)速變化時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流頻率通過(guò)變頻器的瞬時(shí)變化可以保證發(fā)電機(jī)組能夠跟上風(fēng)速的頻繁變化，使發(fā)電機(jī)組的功率輸出穩(wěn)定，減少對(duì)電網(wǎng)的不利影響，同時(shí)降低變槳機(jī)構(gòu)的工作頻率，延長(zhǎng)變槳機(jī)構(gòu)的使用壽命。

應(yīng)用效果

變頻器的基本功能

變頻器除實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的基本功能外，還具有頻率控制、自動(dòng)加減速、多段速度運(yùn)行、多種停車(chē)方式、多種控制方式、制動(dòng)、保護(hù)和通訊等功能。

1、頻率控制功能

變頻器的工作頻率可以通過(guò)操作面板上的功能鍵、功能參數(shù)代碼、外部模擬終端或上位機(jī)通過(guò)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)設(shè)來(lái)控制。

2、自動(dòng)加減速功能

變頻器可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)加減速控制，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載狀態(tài)自動(dòng)設(shè)定加減速的最短時(shí)間，或者在設(shè)定的最短加減速時(shí)間內(nèi)，將加減速電流控制在充許值之內(nèi)。

變頻器的加減速有三種方式，線(xiàn)性方式、S形方式和半S形方式，如下圖所示。

線(xiàn)性方式：在加速過(guò)程中，變頻器輸出頻率在加速時(shí)間內(nèi)輸出頻率按時(shí)間線(xiàn)性增加。如圖2中（a）所示。

S形方式：在開(kāi)始和結(jié)束階段加速協(xié)程較緩慢，在中間階段按線(xiàn)性方式加速，加速過(guò)程呈S形，如如圖2中（b）所示。

半S形方式：在開(kāi)始階段加速協(xié)程較緩慢，中間階段按線(xiàn)性方式加速，加速過(guò)程呈半S形，如圖2（c）所示。

3、多段速度運(yùn)行

變頻器可根據(jù)預(yù)設(shè)的速度值和運(yùn)行時(shí)間執(zhí)行多段速度運(yùn)行，將一個(gè)完整的工作過(guò)程分為若干個(gè)程序步，各程序步的旋轉(zhuǎn)方向、運(yùn)行速度、工作時(shí)間或距離等都可預(yù)置，各程序步之間的切換可以自動(dòng)進(jìn)行。

4、多種停車(chē)方式

變頻器的停車(chē)方式可以選擇減速停車(chē)、自由停車(chē)、減速停車(chē)+直流制動(dòng)，減少對(duì)機(jī)械部件和電動(dòng)機(jī)的沖擊，從而使調(diào)速系統(tǒng)更加可靠。

5、控制功能

變頻器具有轉(zhuǎn)矩提升、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、轉(zhuǎn)矩限定、捕捉再啟動(dòng)功能，還具有矢量控制、PID控制等功能。

6、制動(dòng)功能

變頻器具有能耗制動(dòng)和直流制動(dòng)兩種方式。能耗制動(dòng)是一種磁通制動(dòng)方式，電動(dòng)機(jī)的減速及停車(chē)通過(guò)降低變頻器的輸出頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)變頻器降低頻率的瞬間，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之下降，然而由于機(jī)械慣性的原因，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速并不能馬上下降。當(dāng)同步轉(zhuǎn)速n0小于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)電流的相位改變180度，電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，電動(dòng)機(jī)上的能量通過(guò)制動(dòng)電阻消耗掉。

直流制動(dòng)是當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到預(yù)設(shè)的制動(dòng)速度時(shí)，變頻器給電動(dòng)機(jī)注入直流電壓，使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并在零速時(shí)鎖定轉(zhuǎn)子。

7、保護(hù)功能

變頻器具有對(duì)變頻器自身的故障保護(hù)和電動(dòng)機(jī)的故障保護(hù)。對(duì)變頻器自身的故障保護(hù)功能有過(guò)載保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、再生過(guò)電壓保護(hù)、冷卻風(fēng)機(jī)異常等。對(duì)電動(dòng)機(jī)的故障保護(hù)功能有接地保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、缺相保護(hù)、超頻保護(hù)、失速保護(hù)等。

8、通訊功能

該風(fēng)機(jī)變頻器帶有RS232/485通訊接口，可實(shí)現(xiàn)上位工控機(jī)對(duì)變頻器的通訊功能，接受上位機(jī)的運(yùn)行指令或?qū)⒆冾l器的運(yùn)行狀態(tài)上傳。完善的軟件功能和規(guī)范的通訊協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)組態(tài)，組成現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)