風力渦輪機轉速測量

1、風力渦輪機轉速測量風力渦輪機轉速測量應用背景應用背景風力渦輪機運轉是依靠確定的每分種轉速控制概念來優(yōu)化功率及防止渦輪機損壞或毀壞。電力發(fā)電機在固定的轉速上高效運轉。在標準操作模式中旋翼槳葉的斜度要被經(jīng)常性調整來維持恒定的轉速可是，高風速和相應過大的速度可能會導致機械應力從而導致?lián)p壞，最壞的情況會摧毀渦輪機。損壞預防策略包括確定槳葉方向，用制動器保護渦輪機，旋轉槳葉位置和初始化渦輪機的空轉?；蛘?，現(xiàn)代渦輪機有一個叫暴風控制的功能，它能確保

2、在任何風速下安全運行。這項技術需要高度精確，可靠地測量每分鐘轉速。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，和渦輪機轉子軸上的高機械應力。為了效能最大化，速度控制需要精確的每分鐘轉速數(shù)據(jù)?；谛D編碼器或接近開關的解決方案，在過去經(jīng)常使用，事實證明它容易產生錯誤，需要極大的維護――而且，它們的機械一體化整合非常復雜，并且對于精確地測量每分鐘轉速，相關地低精度也是一個限制因素解決方案解決方案ZLSPx傳

3、感器為風力渦輪機中速度測量提供了另一種方案。傳感器測量正在移動的表面，為控制系統(tǒng)提供綜合數(shù)據(jù)，自主測試平面運動。它們的運作原理是探測和追蹤在視域范圍內特征結構，通過2D攝像頭進行光學記錄及關連。在風力渦輪機中，ZLSPX傳感器被安裝在固定位置，其整合的2D攝像頭聚焦在轉轂或所有移動的表面。所測量的數(shù)據(jù)中，它們產生一個類似增量編碼器的信號。另外依靠輪軸基準標記ZLSPX能監(jiān)控的不僅僅是每分鐘的轉速，而且還能監(jiān)控輪軸的旋轉位置－這個附加信息

4、可以用來監(jiān)控轉速及定位轉子。因為易于安裝，具有成本效益的系統(tǒng)極大地減少了安裝和維護勞動強度，甚至兩個單元的冗余安裝在經(jīng)濟上也合算。在風力渦輪機應用中，ZLSPX傳感器已經(jīng)在極端條件下經(jīng)過考驗和通過測試。結果證明ZLSPX提供的信號非常適合每分鐘轉速的控制。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比它能極大改善效能。如圖1圖1ZLSPxZLSPx特點特點小巧、靈活、低成本部件小巧、靈活、低成本部件ZLSPX傳感器由一個LED照明部件、一個2D攝像頭、微型傳輸和接收光

5、學器件、及集成了分析和接口的電子裝置。體積為98x42x47mm重量僅為250克，幾乎在所有的應用中，部件都可以很容易的整合其中。X軸和Y軸位置數(shù)據(jù)能讓任何方向的運動受到監(jiān)視－不同于其它系統(tǒng)，它無需調整和校準。傳感器被嵌入在IP65防護鋁制殼體中。它需要有5V或10V…30V的電源電壓。增量接口和RS232接口可用來與較高級別的PLCs（可編程控制器）進行通訊。用的是現(xiàn)場總線系統(tǒng)，也可按要求用SSI接口。傳感器完美的模塊化設計可以很容易