倍福CX9020嵌入式控制器在极端温度下控制变桨系统

　　变桨系统对于控制和调节风力发电机组来说特别重要，因为它可以为风机的每个工作状态设置最佳的风轮叶片桨距。在部分负载区域，即在风速小于额定风速时，可以在小范围内非常精确地调整桨叶角，使风机以最佳的空气动力学效率运行，即使在风力条件非常不稳定的情况下。在风速高于额定风速时，可以将桨叶角的范围调大一点，以保证风力发电机组的输出功率最高，并且输出在额定功率以内。在极端情况下，例如发生严重故障时，变桨系统将自动完成收桨动作，从而停止风机运行。变桨系统的可靠性直接关系整台风电机组的安全性。变桨系统必须满足高可用性和坚固耐用等要求，尤其是当风力发电机组在极端环境条件下运行时。

　　东方风电立足于超过7000台风电机组的运行经验，自主开发自己品牌的变桨系统。在经过仔细分析比较后，东方风电最终选用交流伺服驱动器和交流伺服电机方案。因为它们具有结构简单、可靠耐用、成本低、维护方便等特点。东方风电自主开发的变桨系统的系统结构主要由三个相同的轴控单元构成：三个叶片轴的每个轴都有一个轴控制柜、一个后备电源柜、一个变桨电机、两个桨叶冗余角度编码器、两个限位开关及其它附件。交流变桨系统的核心由一个控制三个轴单元的主控制单元构成。控制平台选用的是插接有EtherCAT端子模块的CX9020嵌入式控制器，它们都由倍福提供。三个执行单元的核心部件选用的是风电专用的伺服驱动器和伺服电机。此外，变桨系统采用冗余安全链设计，从根本上保证安全解决方案的优化及可靠性。

　　CX9020嵌入式控制器结构极为紧凑。同时，其工作温度范围在-25…+60℃之间，可以满足极其严苛的环境要求。控制系统上运行的是东方风电自主研发的程序，一方面用于实现叶片变桨距的控制和调节，另一方面用于实现对整个变桨系统实时状态的监控与故障码管理。I/O系统采用的是倍福的EtherCAT端子模块，提供了更快速的响应、更便利的诊断及更加灵活的通讯接口。