大型风电机组变桨距控制技术的研究

表3 三种伺服电机的比较

　　4 电动变桨伺服系统分析
　　变桨距机构的伺服驱动系统由伺服电机、驱动装置和控制系统等三个部分组成。伺服电机有异步电机、直流电机和三相永磁同步电机三种，表3 从成本、功率密度、转矩、惯量、速度范围、转矩/ 电流、损耗、制动、转子位置传感器等方面进行了比较分析。
　　在表3 中异步电机和永磁同步电机属于交流电机，因而这种电动变桨方式常被称为交流变桨；而直流电机作为伺服电机的变桨方式则被称为直流变桨。
　　直流变桨系统的主要特点是：采用串激直流电机，起动力矩大，对于转动重达数吨、直径数十米的叶片有好处；由于采用直流无级调速，低速性能好；不允许空载运行，否则会引起“飞车”；电机有碳刷，维修困难；加后备电池比较方便。
　　交流变桨系统的主要特点是：电机结构简单，维修工作量小；必须加UPS，以便在电网突然断电或其它紧急情况停机时，变桨伺服系统可以通过自备的UPS 短暂供电，使变桨系统完成收桨及采取预定的其它安全措施；由于近年矢量控制技术的发展，交流变桨逐渐显示出它的优势，其代表了伺服控制系统的发展方向。
　　5 结语
　　文中通过对叶片气动特性分析，给出了变速恒频变桨技术的理论依据。通过对已有的变桨距控制及电动变桨伺服系统技术比较研究，得出了如下结论：
　　（1）液压变桨和电动变桨在目前市场共存，但电动变桨代表了大型风电机组未来变桨技术的发展趋势；
　　（2）直流变桨和交流变桨是电动变桨的两种主要发展方式，随着矢量调速技术的发展，交流变桨系统会逐渐显示它的优势，成为伺服控制系统发展方向。

　　参考文献：
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