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堡盟編碼器在風機主電機的應用
閱讀：660 發(fā)布時間：2015-7-30當前由于能源供應緊張，由此造成的環(huán)境問題也日漸突出，單風能具有儲量大，分布廣泛，清潔務無污染等特點，由此發(fā)展風力發(fā)電成了*各國能源界的共識。
我們國家也不例外，國家早在三年前就制定了相關政策支持和鼓勵發(fā)展我們國內(nèi)的風電建設及風電裝備制造。在這樣的政策的指引下，國內(nèi)的風電建設和裝備制造發(fā)展的如火如荼，由其這兩年裝機容量更是以差不多100％的速度遞增，造就了一大批的風機設備生產(chǎn)廠商，據(jù)不*統(tǒng)計，至08年底，在國內(nèi)的本地和外資風機生產(chǎn)企業(yè)已超過60家。這其中外資企業(yè)有很多本身的技術優(yōu)勢，這些企業(yè)已發(fā)展多年，在本國乃至*已有相到多的風機開發(fā)，組裝，調(diào)試，運行經(jīng)驗。我們國內(nèi)風機企業(yè)大部分是購買許可證，引進，消化吸收階段。往往國外的風機技術在設計時只考慮了他們本國或本地區(qū)的氣候，安裝和使用條件，而我們國家幅原遼闊，東西和南北的氣候和使用條件有很大差別，這就造成了國外運行好好的風機在國內(nèi)風廠上有時故障頻頻，原因當然是多方面的，其中一個重要原因是安裝了不適合應用的關鍵零部件。
堡盟集團是一家總部設在瑞士的的傳感器和系統(tǒng)制造商，堡盟的編碼器在風機上用于主發(fā)電機的速度反饋已有多年的應用經(jīng)驗，世界上主流的風機制造商無不例外的和使用堡盟的編碼器。而編碼器在風機里是一個相當重要的傳感器部件，它的可靠性影響了供電的質(zhì)量。所以本文將重點談談如何為風機發(fā)電機配置的編碼器。
搞風力發(fā)電的大家都知道，主流風機通常有直驅和雙饋兩種，我們國內(nèi)比較成熟的有850千瓦和1.5兆瓦的風機，目前已經(jīng)成批量生產(chǎn)。我們國內(nèi)還有一些走在前列的一些風機企業(yè)，在不斷地開發(fā)新的大功率的風力發(fā)電機組，比如說像2兆瓦和3兆瓦甚至5兆瓦以上的風機。但由于風機越大，對運行和電網(wǎng)安全要求就更高，它的控制系統(tǒng)技術更加復雜，對風機里的器件要求將更高。
堡盟作為在風力發(fā)電行業(yè)元器件的供應商，我們歐洲總部和國外的風機廠有多年的合作經(jīng)驗，其中的優(yōu)勢在于我們堡盟集團旗下有一個子品牌，叫BaumerHuebner編碼器品牌。它從事重載編碼器技術的研發(fā)和生產(chǎn)，已有75年的歷史，也就說他們在重載行業(yè)的話，已經(jīng)有70多年的產(chǎn)品開發(fā)和應用經(jīng)驗。在一些大型的傳動，包括對大型發(fā)電機的速度測量，有相當多的現(xiàn)場經(jīng)驗和應用經(jīng)驗。由其在風力發(fā)電行業(yè)的風機廠商無不采用BaumerHuebner的產(chǎn)品用于他們的發(fā)電機測速，那我們的重載編碼器又有什么與眾不同的特點，讓我們先來了解一下什么是重載編碼器技術。
重載編碼器能夠承受常常使標準編碼器故障的應用和環(huán)境，堅固的設計在于內(nèi)在不同的: 由于*層防線, 重載編碼器集合了帶能阻止液體和微粒進入外殼的反向凹槽的迷宮式密封。這些密封允許重載編碼器暴露在潮濕, 溫度,化學, 和超過傳統(tǒng)編碼器容限的振動環(huán)境中（如圖1）。
除此而外, 更大的軸承安裝在包含傳感器電路的壓鑄外殼的另一側。雖然這些編碼器大都占用更大的空間, 他們具有預應力的軸能夠承受更大的軸向和徑向力矩— 因此重載編碼器能在zui大500g的沖擊下工作和可靠運行在-50 to +100°C的環(huán)境下。
陶瓷球軸承(在外殼和編碼器軸之間帶特殊絕緣電阻)阻止來自大型交流電機和發(fā)電機產(chǎn)生的軸電流。流經(jīng)編碼器外殼和地之間的電壓, 軸電流由于電火花腐蝕造成球軸承的長期損壞（圖2）。
在所有的編碼器中,傳感器電路和編碼盤位于編碼器外殼的軸承之間。然而, 在重載編碼器中, 編碼盤是用金屬材料來替代玻璃或塑料。玻璃編碼盤很容易由于沖擊而擦傷和破裂。塑料編碼盤非常耐沖擊, 但是在高溫時更可能彎曲和變形。塑料編碼盤更可能在化學腐蝕環(huán)境下故障。金屬盤更能忍受沖擊,加熱,和化學物質(zhì),而不會故障。
重載編碼器的壓鑄外殼允許軸長度在軸承間延伸來安裝第二個編碼器設備或機械式超速開關。第二個設備在超過額定值時超速開關動作并電子系統(tǒng)獨立于*個系統(tǒng), 為安全特別需要的應用提供冗余信號。比如, 如果風力發(fā)電機因暴風旋轉太快, 輔助系統(tǒng)使發(fā)電機減速來避免發(fā)電機損壞。