除上述Hybrid 系统外,在国外,叶片角度控制和偏转器回转也有采用直线式电液伺服比例液压缸和回转型液压比例伺服驱动马达的。这些系统具有动静态性能好,寿命长等优点,但在节省能耗和油液污染度等方面较Hybrid 系统差。cnwp 目前世界各大公司提供的风电液压系统,广泛采用比例伺服闭环控制系统。AAAA美国Parker 公司为风力发电提供各种液压元件和成套风电系统(包括制动、偏转器和叶片角度等的控制系统)。角度控制系统由特殊设计的液压缸组成,装在风轮轮毂内,液压缸内装有位置传感器,缸上还集成了所需的液压阀,每台风电设备都设有二三套独立的角度控制系统(每个叶片一个)。该系统具有高可靠性和安全性,动静态性能好,维护方便,泄漏少等优点。系统采用高性能比例伺服控制可以由模拟信号或数字信号控制。Parke 公司提供的阀总成预先都经过严格验,可减少安装调试时间,降低成本,还可节省运行维护费用。液压源由过滤性能良好的单独液压站提供。偏转器回转系统具有良好的保持叶片正确与风向对中,使风力发电具有良好的性能。Parker 公司可提供电控和液压控制两种系统,液压系统可实现更加紧凑的直接驱动,还具有良好的过载保护,避免部件损坏,系统采用闭环比例伺服控制,动态和静态性能好。Parker 公司为和上述三个系统配套,还提供独立的过滤性好并可在停电故障时,由蓄能器提供的液压动力源,保证安全停止和机组安全。
美国伊顿(Eaton)公司在风力发电液压控制系统方面做了不少研究工作,所提供的风轮叶片角度闭环比例控制系统可承受高温、低温的工作条件,系统的动静态性能好、位置精度高。
德国博世力士乐公司是欧洲风力发电液压系统和电气系统的供应商,可以成套提供机组用的增速齿轮箱、制动系统、风轮叶片控制系统、偏转器控制系统。根据用户需要可提供电气控制系统和液压比例伺服闭环系统。液压驱动系统已广泛用于大型风力发电机组。
变桨控制系统实例
美国Zond 公司的Z- 40型液压变桨距控制机构
该液压变桨距控制机构属于电液伺服系统,典型的变桨距液压执行机构原理如上图所示。桨叶通过机械连杆机构与液压缸相连接,节距角的变化同液压缸位移基本成正比。当液压缸活塞杆朝左移动到最大位置时,节距角为88°,而活塞向右移动到最大位置时,节距角为- 5°。在系统正常工作时,两位三通电磁换向阀a ,b ,c 都通电,液控单向阀打开,液压缸的位移由电液比例阀换向阀进行精确控制。在风速低于额定风速时,不论风速如何变化,电液比例换向阀维持桨叶节距角为3°,考虑到油缸的泄漏,电液比例换向阀进行微调,保持节距角不变;当风速高于额定风速时,根据输出功率,利用电液比例换向阀精确改变输出流量,从而控制桨叶的节距角,使输出功率恒定。
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