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风能技术

风力涡轮机的新传动系统显著减少了终生资本公司

Wind Technologies,领导着WinDrive联盟,包括SENVION, Romax, Mita-Teknik, Speedgoat,剑桥大学和代尔夫特理工大学,正在致力于一种革命性的传动系统概念的工业化,使传动系统的总生命周期资本成本减少高达83%!

一个3MW无刷双馈感应发电机(DFIG)的原型正在构建作为一个概念的证明。该项目预计于2015年4月完成,由欧盟第七框架计划资助,耗资150万欧元。

“将代码从Simulink轻松有效地传输到Speedgoat实时目标机上的能力,在项目过程中大大节省了时间。”

“我们没有使用SpeedGeat遇到任何错误(DSP编程中的典型编程),这导致了更高的鲁棒性和更高的可靠性”

Ehsan Abdi博士,风能技术公司首席执行官

成功的故事

好处

与传统DFIG相比,无刷DFIG显著降低了成本,提高了可靠性。它不需要滑环或碳提取设备,并且由于机器的运行速度比传统DFIG慢,可以消除齿轮箱容易发生故障的高速阶段。

控制策略

无刷双馈电机本质上是一个不稳定的机器在开环运行,需要一个鲁棒控制器来管理发电机的速度和功率。这对于最大限度地利用风能至关重要。

Wind Technologies首席执行官Abdi博士表示:“我们希望找到一种解决方案,使设计团队能够基于Simulink开发的模型快速原型化并实时修改控制回路。”

为了有效地制定控制策略,在最短的时间范围内,重要的是能够容易地测试和修改编码算法。在SpeedGoat解决方案之前,风技术团队必须在微控制器中的每一个变化都必须硬编码。这导致了显着的时间延迟和质量降低。

控制策略

实时控制

选择了速度教育实时目标机器,因为其崎岖的机械和电气设计,以及学术机构的低成本。使用IO101模拟输入I / O模块提供系统,可读取电压,电流和扭矩输入信号,以及具有正交解码的可配置的FPGA I / O模块,并使用正交解码和PWM生成支撑,用于读取转子位置和速度,并控制逆变器。

测试和仿真

工程师使用Simulink来模拟无刷DFIG。这为团队提供了一个基线,其中用于测试和评估标准开发计算机上的控制算法。

在该模拟阶段期间,该模型经受扭矩和要求电力的步进变化,表示在大型风力涡轮机中通常经历的风速和负载功率的变化。还测试了模型以验证发电机是否符合当前的网控规则。

一旦算法被调整为最佳性能,工程师就能够轻松地将模型转移到Speedgoat的目标机器上,以实时控制物理发电机。模型参数可直接在开发计算机上动态调整。

测试和仿真

Mathworks产品使用

  • MATLAB®
  • 仿真软件®
  • MATLAB编码器™
  • Simulink Coder™
  • 仿真软件实时™

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资源



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