Wind Technologies: 风力涡轮机的新型传动系统大大降低了生命周期成本

包括SENVION，Romax，Mita-Teknik，Speedgoat，剑桥大学和代尔夫特理工大学在内的WinDrive联盟领导者Wind Technologies正在研究革命性传动概念的工业化，使得传动系统的总生命周期成本减少高达83％！

一个3MW无刷双馈感应发电机(DFIG)原型正在被构造成一个概念的证明。该项目预计将于2015年4月完成，由欧盟第七框架计划赞助，总额为150万欧元。

  优势  

与传统DFIG相比，无刷双馈电机提供了显着的成本降低和可靠性改进。 它不需要滑环或碳提取设备，并且由于机器的运行速度比传统DFIG慢，因此可以避开齿轮箱故障多发的高转速阶段。

  控制策略  

无刷双馈发电机在开环运行中本质上是不稳定的机器，需要一个强大的控制器来管理发电机的速度和功率。 这是从风中提取最大功率的关键。

Wind Technologies首席执行官Abdi博士表示：“我们希望找到一个解决方案，使设计团队能够根据Simulink开发的模型实时快速地对控制回路进行原型设计和修改。

为了在短的时间内有效地制定控制策略，重要的是能够轻松地测试和修改编码算法。在Speedgoat解决方案之前，Wind Technologies团队必须对微控制器的每一个变化进行编码。这导致了显着的时间延迟和质量下降。

  实时控制  

选择Speedgoat教育实时目标机器是因为其坚固的机械和电气设计，以及对学术机构来说的低成本优势。该系统配有一个IO101模拟输入I / O模块，用于读取电压，电流和转矩输入信号，以及一个具有正交解码和PWM生成支持的可配置的基于FPGA的I / O模块，用于读取转子位置和 速度，并控制变频器。

  测试与仿真  

工程师们使用Simulink来模拟无刷双馈电机。 这为团队提供了在标准开发计算机上测试和评估控制算法的基准。

在这个模拟阶段，模型经受了转矩和需求功率的阶跃变化，代表了大型风力涡轮机中典型的风速和负载功率的变化。 该模型也进行了测试，以验证发电机是否符合现行的电网规范。

一旦算法调整到合适性能，工程师就可以轻松地将模型传输到Speedgoat目标机上，以实时控制物理发生器。 模型参数可以直接从开发计算机上进行调整。