可靠编码器和测速发电机在风机系统精确控制

　　图6：最大通孔直径为740 mm的无轴承增量式或绝对值编码器直接安装在转子轮毂上。

　　转子叶片定位：给绝对值编码器提出的挑战

　　转子叶片的桨距角是风力发电机发电效率的关键。为了最大限度地利用不同风向的风力，转子叶片的迎风面必须与风向保持一致。由于在断电时绝对值编码器（图3）也能保存位置值，并在冗余发电机重新启动时作为参考循环，因此它们是位置反馈的首选产品。

　　图3：转子叶片变浆控制：对采用SSI、CANopen或任何其它现场总线接口以及以太网技术的绝对值编码器提出的完美挑战。
　绝对值编码器可采用通孔和轴型设计。它们集成在桨距系统中，并在偏航机构的作用下随同每个转子叶片移动，从而实现了冗余测量。通过可选的SSI、CANopen、Ethernet或其它现场总线接口，所采集的数值被传输至风力发电机的主控制器。

　　用于发电机反馈的编码器

　　发电机转速是风力发电场运行的重要因素：首先是确保稳定的电网供电，其次是在超过最高转速极限时使风机紧急停止。实践证明，对这些应用而言，增量式编码器是一种可靠的选择。由于超速开关可作为超出速度阈值时的紧急停止触发器（图4），增量式编码器可与之配合使用，在发电场的盈利能力和运行安全方面起着关键作用。

　　图4：由于超速开关可作为超出速度阈值时的紧急停止触发器，增量式编码器或测速发电机可与之配合使用，在发电场的盈利能力和运行安全方面起着关键作用。

　　通孔直径在150 mm以内的重载编码器产品可提供最高每转10,000个脉冲。例如，HOG 131编码器系列的特点是具有出色的抗振性和极佳的耐候性，是适合在高盐分空气和恶劣海上环境中应用的完美产品（图2）。

　　图2：例如，HOG 131编码器系列的特点是具有出色的抗振性和极佳的耐候性，是适合在高盐分空气和恶劣海上环境中的应用的完美产品

　　轴型编码器采用特殊密封，以满足坚固性要求。凭借集成的防雷保护装置、-40°C至+ 100°C的工作温度以及特殊的表面保护，即使在极限条件下也能确保可靠的运行。集成的状态监控功能（图5）可用作故障预警系统，从而大大降低了发生意外故障的风险。由于潜在错误在定期维护过程中得以消除，从而避免了因传感器故障而造成不可容忍的发电场停机时间。

　　图5：通过集成的状态监控功能（EMS – 增强监测系统）进一步增强安全性：由于潜在错误在定期维护过程中得以消除，从而避免了因传感器故障而造成不可容忍的发电场停机时间

机舱运动控制：绝对值多圈编码器实现精确定位

　　为了最佳地利用主导风以确保风力发电场的发电效率最高，机舱必须旋转并与当前风向保持一致。所谓的方位角定位需要同时获取旋转方向和位置。该任务通常由绝对值多圈编码器（图7）通过光感应或磁感应来完成。紧凑的结构、极高的抗冲击和抗振动能力以及极广的工作温度范围，确保绝对值多圈编码器具有长期的可靠性。堡盟提供的拥有专利保护的编码器解决方案可耐受最高500 G的持续冲击影响，并采用电绝缘轴有效防止轴电流的影响。

　　图7：精确的机舱运动控制：对于所谓的方位角定位，必须同时获取旋转方向和位置，这通常采用绝对值多圈编码器来完成。

　　我们提供广泛的产品选择，包括标准化产品和定制解决方案，并充分考虑陆上和海上应用中所需分辨率和接口、现场安装条件以及耐用性和牢固性方面的要求，以适应每一个风力发电机特定的技术和结构特点。

　　满足严格的安全要求的堡盟编码器系列包括大批不同机械结构的绝对值和增量式编码器（图8），它们均符合SIL3（IEC 62061）和PLe标准（EN ISO 13849-1）。

　　图8：满足严格的安全要求的堡盟编码器系列包括大批不同机械结构的绝对值和增量式编码器（图8），它们均符合SIL3（IEC 62061）和PLe标准（EN ISO 13849-1）

　　图9：令人印象深刻的风力发电机需要大量可靠的传感器，确保长期、高效、安全的可再生能源供给。