風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量

1、風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量應(yīng)用背景應(yīng)用背景風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是依靠確定的每分種轉(zhuǎn)速控制概念來(lái)優(yōu)化功率及防止渦輪機(jī)損壞或毀壞。電力發(fā)電機(jī)在固定的轉(zhuǎn)速上高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在標(biāo)準(zhǔn)操作模式中旋翼槳葉的斜度要被經(jīng)常性調(diào)整來(lái)維持恒定的轉(zhuǎn)速可是，高風(fēng)速和相應(yīng)過(guò)大的速度可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力從而導(dǎo)致?lián)p壞，最壞的情況會(huì)摧毀渦輪機(jī)。損壞預(yù)防策略包括確定槳葉方向，用制動(dòng)器保護(hù)渦輪機(jī)，旋轉(zhuǎn)槳葉位置和初始化渦輪機(jī)的空轉(zhuǎn)。或者，現(xiàn)代渦輪機(jī)有一個(gè)叫暴風(fēng)控制的功能，它能確保

2、在任何風(fēng)速下安全運(yùn)行。這項(xiàng)技術(shù)需要高度精確，可靠地測(cè)量每分鐘轉(zhuǎn)速。傳感器系統(tǒng)的需求很有挑戰(zhàn)性：安全要求必要的冗余，系統(tǒng)必需經(jīng)受住不利的環(huán)境條件，和渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸上的高機(jī)械應(yīng)力。為了效能最大化，速度控制需要精確的每分鐘轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)?；谛D(zhuǎn)編碼器或接近開關(guān)的解決方案，在過(guò)去經(jīng)常使用，事實(shí)證明它容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，需要極大的維護(hù)――而且，它們的機(jī)械一體化整合非常復(fù)雜，并且對(duì)于精確地測(cè)量每分鐘轉(zhuǎn)速，相關(guān)地低精度也是一個(gè)限制因素解決方案解決方案ZLSPx傳

3、感器為風(fēng)力渦輪機(jī)中速度測(cè)量提供了另一種方案。傳感器測(cè)量正在移動(dòng)的表面，為控制系統(tǒng)提供綜合數(shù)據(jù)，自主測(cè)試平面運(yùn)動(dòng)。它們的運(yùn)作原理是探測(cè)和追蹤在視域范圍內(nèi)特征結(jié)構(gòu)，通過(guò)2D攝像頭進(jìn)行光學(xué)記錄及關(guān)連。在風(fēng)力渦輪機(jī)中，ZLSPX傳感器被安裝在固定位置，其整合的2D攝像頭聚焦在轉(zhuǎn)轂或所有移動(dòng)的表面。所測(cè)量的數(shù)據(jù)中，它們產(chǎn)生一個(gè)類似增量編碼器的信號(hào)。另外依靠輪軸基準(zhǔn)標(biāo)記ZLSPX能監(jiān)控的不僅僅是每分鐘的轉(zhuǎn)速，而且還能監(jiān)控輪軸的旋轉(zhuǎn)位置－這個(gè)附加信息

4、可以用來(lái)監(jiān)控轉(zhuǎn)速及定位轉(zhuǎn)子。因?yàn)橐子诎惭b，具有成本效益的系統(tǒng)極大地減少了安裝和維護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至兩個(gè)單元的冗余安裝在經(jīng)濟(jì)上也合算。在風(fēng)力渦輪機(jī)應(yīng)用中，ZLSPX傳感器已經(jīng)在極端條件下經(jīng)過(guò)考驗(yàn)和通過(guò)測(cè)試。結(jié)果證明ZLSPX提供的信號(hào)非常適合每分鐘轉(zhuǎn)速的控制。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比它能極大改善效能。如圖1圖1ZLSPxZLSPx特點(diǎn)特點(diǎn)小巧、靈活、低成本部件小巧、靈活、低成本部件ZLSPX傳感器由一個(gè)LED照明部件、一個(gè)2D攝像頭、微型傳輸和接收光

5、學(xué)器件、及集成了分析和接口的電子裝置。體積為98x42x47mm重量?jī)H為250克，幾乎在所有的應(yīng)用中，部件都可以很容易的整合其中。X軸和Y軸位置數(shù)據(jù)能讓任何方向的運(yùn)動(dòng)受到監(jiān)視－不同于其它系統(tǒng)，它無(wú)需調(diào)整和校準(zhǔn)。傳感器被嵌入在IP65防護(hù)鋁制殼體中。它需要有5V或10V…30V的電源電壓。增量接口和RS232接口可用來(lái)與較高級(jí)別的PLCs（可編程控制器）進(jìn)行通訊。用的是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，也可按要求用SSI接口。傳感器完美的模塊化設(shè)計(jì)可以很容易