将风能转化为电能的风能是新能源应用的重要领域。经过近一百年的发展,现代风力涡轮机系统继续在塔架高度,叶轮直径,输出功率和控制复杂性方面创造新的记录。只有最新的家用风力发电机输出功率才能达到10MW。高度可以达到115米,叶轮直径可以达到185米。风力涡轮机的环境正在不断扩大。在陆地风电场中,中国的最高海拔是4700米,而海上风电场是中国最远的风电场,其与海岸的直线距离为48公里。风扇的功率和尺寸不断增加,应用场景也在不断扩展。对于风扇在风速变化时的适应性以及极端条件下的风扇安全性提出了更高的要求。而这正是风力发电机的变桨控制所擅长的。桨距控制,即使用机械液压或电伺服来控制风扇叶片的旋转,以调节叶片的桨距角,改变气流对叶片的迎角,然后控制空气动力学风扇叶片捕获的扭矩。气动动力。根据CCTV俯仰控制原理,将叶片的旋转表面用作参考表面。当叶片与表面之间的角度和桨距角为0时,叶片捕获的风能最大,此时风力涡轮机发出的功率也最大。当与表面的角度和俯仰角为90度时,叶片的阻力最大,这将使风力涡轮机停止运转。这对于某些极端天气下整个风力涡轮机的安全运行至关重要。由于其操作和维护方便,成本低,控制响应高,因此电动变桨控制已越来越多地用于风力发电中。电动变桨采用电伺服控制器驱动变桨电动机,变桨电动机驱动小齿轮,小齿轮驱动叶片的变桨轴承,实现叶片的旋转。电动变桨的示意图,来自ifm电子变桨控制的官方网站,要求变桨控制驱动器的可靠性,并且对环境适应性的要求非常高,因为变桨驱动器的故障会导致风力涡轮机关闭至少会危及整个塔架的安全,即使是最小的维护,其停机的功率损失以及巨大的维护成本也将给风电场造成巨大的经济损失。从下表中可以看出,变桨驱动器具有极高的可靠性,环境适应性和安全性要求。例如,典型的工业伺服驱动器的工作环境温度仅为45°C,需要将其降额至45°C以上,而变桨控制驱动器的工作温度则可以达到70°C。另外,对于振动的要求,典型的工业伺服驱动器的振动根据频率范围在0.5g至1g之间,20HZ以下的低频1g,20Hz〜50Hz之间的0.5g或0.6g,音调控制驱动器可以达到2g,并且变桨控制驱动器将需要通过低电压行驶测试。电压穿越测试,以及设计/制造故障模式影响分析的考虑等。变桨控制驱动器和工业伺服驱动器可靠性比较表英飞凌作为领先的功率半导体供应商,自然也为以下产品提供主要功率电子解决方案:风电变桨系统,并与全球变桨产品制造商有相应的合作。其中,由战略合作伙伴深圳市创新技术有限公司(以下简称“创新技术”)推出的PD800 / 802系列变桨驱动器已发货超过15,000台,为全国160多个风电场提供服务。高安全性,高可靠性和高集成度已被大多数风电原始设备制造商和系统集成商客户所赞誉。 Inovance的PD800 / 802系列变桨驱动器的变桨控制中IGBT模块的特性:Inovance的PD800 / 802系列变桨驱动器均使用英飞凌的Econo3封装模块,如下图右侧所示。 。 Econo2封装Econo3封装Econo系列模块,包括Econo2和Econo3封装,支持多种拓扑结构,包括:整流桥,制动器,逆变器桥集成的EconoPIM整流桥(二极管,可控硅)EconoBRIDGE逆变桥(三相)级别的拓扑Econo系列模块还可以适应650V至1700V电压等级的IGBT和Diode芯片的不同系列。对于整流二极管和晶闸管,它们最多可适用于2个芯片