爱赢体育行使案例 高精度管造压力测试帮力擢升体例牢靠性

　　器件的行使寿命奈何？哪些境遇和负荷要素会影响这些器件的寿命？不来梅大学电气驱动、电子装备学院（IALB）的科研职员正正在与弗劳恩霍夫风能及能源体系技能研讨院 （IWES）密适团结，联合寻找这些题宗旨谜底。该项目行使的数据集由一个装备了倍福基于 PC 的主动化技能的巨型试验台供给。

　　电力电子器件阻碍是酿成风力发电机组阻碍的苛重原故之一。境遇应力和电气运转负荷相集合，会对电力电子器件的行使寿命发生很大影响，是以也会影响一共风力发电机组的行使寿命。是以，预测这些多形式负载的影响对避免现场阻碍，确保产物长久运转拥有要紧意旨。

　　通讯接口务必易于适宜持续蜕化的测试样机。IALB 以为，正在这一点上，EtherCAT 热衔接和 EtherCAT POF 接口模块 EK1561 供给了一个完备的管理计划。

　　为了确定阻碍原故，不来梅大学筑造了一个最大功率为 10.8 MVA（由四个 2.7 MV变频器发生）的全尺寸试验台，它附属于由德国联国经济事件和天气运动部（BMWK）联合资帮的“风力发电机组大功率电力电子器件的多维负荷（HiPE-Wind）”项目。该项目正在可靠的天气条目下（陆上和海上）和差异的电荷下测试无缺的风力发电机组动力柜，以期找到以下要紧题宗旨谜底：

　　“咱们念要更好地会意影响电力电子器件行使寿命的要素。”不来梅大学电气驱动、电力电子装备学院的 Bernd Orlik 传授诠释道。无论是过去照旧现正在，咱们的对象都是研讨优化电力电子器件安靖性的计划，更加是针对海优势力发电机组的计划，然后通过实行举行测试。“但到目前为止，人们对电力电子器件所处的迥殊境遇条目和运转条目奈何影响其行使寿命知之甚少。”Nando Kaminski 传授（来自 IALB）添补道：“咱们的发端研讨结果解释，水汽含量对功率半导体器件来说尤为症结。腐化等电化学反响会连忙导致器件失效爱赢体育。”

　　“电力电子器件是风力发电机的中央部件，用于负责风力发电机的电能滚动，接受着来自持续蜕化的风况和电网负荷的宏大压力。”来自弗劳恩霍夫 IWES 的 Jan Wenske 传授诠释道。其它又有各式境遇影响。归根结底，各自体系中的荷载组合永远是影响电力电子器件牢靠性和行使寿命的断定性要素。“变流器有时须要正在格表严寒的条目下处事，有时又须要正在高温高湿度境遇中处事。”Bernd Orlik 说道。同时，研讨职员也会按照需求仿真“平常”的电力负荷以及阻碍和体系的彼此影响。同样，科研职员可能正在人为天气室中复造现场可靠的境遇条目，并简直研讨这些条目下组件的举动。如此可能提前测试变流器的组织和筑设蜕化的影响高精度，如此做的好处是可能把这些缺陷和潜正在题目肃清正在开垦阶段。

　　不来梅大学 IALB 研讨所主任 Wilfried Holzke诠释说道：“咱们若念出具牢靠的行使寿命呈报，最要紧的便是要高精度、同步记实测试样机、人为天气室和负载换相变流器的一齐衡量值和设定值。”

　　任何一个站正在 10 MW 风力发电机组眼前的人都市对其所行使的电力电子器件的尺寸有一个大白的观点。人为天气室体积也格表大，赶过 170 立方米高精度，切确地说，是 7.5 x 5.3 x 4.3 米。科研职员将电力电子器件与负责柜拼装正在一道，并将其衔接到负载换相变流器和装备基于 PC 的负责技能的第三方负责装备。然后才华正在一齐已知和可能设念的天气条目着抄本质测试：或者是 -40 到 +120C 的干冷或干热或者 +10 到 +95C 的温度边界内相对湿度正在 10-95% 之间的湿冷或湿热条目。动态、可反复的电力负荷弧线使得电力电子器件正在相应的天气条目下加快老化。

　　要完成这总共，最初要做洪量处事：试验台由带四个变频器的负载体系、带相应造冷/空妥协平安技能的天气室以及与功率相成家的配电体系组成高精度。结尾，研讨职员以高达 9000 A（4 x 2250 A）和 0 至 1000 V 之间的电压进运动态负载仿真。“务必同时负责一齐组件，以保障测试结果的切确性和可反复性。”不来梅大学 HiPE-LAB 研讨室主任 Wilfried Holzke 博士正在诠释一着手遭遇的主动化挑拨时说道。这是由于各式组件务必通过差异的总线体系（Ethernet、PROFINET、Modbus RTU、Modbus TCP 和 CANopen）和差异的赞同举行负责。安十足系务必易于集成到一共体系中。唯有乖巧、高本能的主动化体系才华完成这总共。“倍福基于 PC 的负责技能为此供给了很多上风，譬喻维持各式总线体系和赞同，以及可轻松集成 HMI 和数据库。”Wilfried Holzke 博士指出。这让咱们可能轻松选取先前创筑的电气负荷和天气负荷顺次，并通过PLC将它们传输给负载体系、天气室和测试样机。

　　试验台通过第三方衡量技能以高达 2 MS/s 的速率收罗赶过 72 个电压和电贯通道的数据高精度。天气室中的温度、湿度和氛围流量（总共 64 个通道）以高达 20 kS/s 的速率收罗。通过 EtherCAT 的散布式时钟性能也许高精度和同步收罗一齐通道数据。EtherCAT 端子模块（IEEE 1588/PTP 同步）EL6688 将这一性能进一步扩展到位于试验台上的一齐衡量体系中，并正在一齐操纵中设立团结的时基。

　　正在这样高的电压和电流情形下，平安是重中之重：体系通过 TwinSAFE 端子模块检测 620 多个平安闭连的通道。

　　测试流程代码正在 TwinCAT 3 中开垦。测试样机通过一台负责器（CX5130嵌入式负责器）衔接，并通过一个 EL669x EtherCAT 桥接端子模块负责。Wilfried Holzke 博士说道：“如此做的好处是爱赢体育行使案例 高精度管造压力测试帮力擢升体例牢靠性，次第可能独自适宜测试样机，而无需篡改主负责器（C5102 19 英寸机架安置式工业 PC）。因为测试样机持续蜕化，通讯端子模块也务必随之蜕化。”他指出了 EtherCAT 和基于 PC 的负责技能的另一个上风。因为 EtherCAT 组件品种富厚，是以可能采用 POV/多模光纤达成大局限的布线处事。光纤可能拒抗高电流和高频率下不成避免的电磁作梗。

　　一共测试办法，网罗预试验台和测试工站，共行使了 10 台负责器。除了三台 C5102 19 英寸机架安置式工业 PC（主控体系、预测试平台和测试工站）爱赢体育，又有六台用于测试样机的 CX5130 嵌入式负责器，以及一台 CX7080 嵌入式负责器。一台适合负责柜安置的 CP2916 多点触控负责面板被集成正在一个通用演示装备中，用于负责变流器。安置了险些一齐品种的 EtherCAT 端子模块，网罗数字量输入输出模块、模仿量输入输出模块及编码器模块。办法的平安运转通过 EL1904 和 EL2904 等 TwinSAFE 端子模块监控，总共有 620 多个平安通道高精度。10 个 TwinSAFE 逻辑端子模块 EL6910 用于负责一共体系内的 TwinSAFE 项目。

　　EtherCAT 热衔接容许正在体系启动前或运转光阴从数据流中移除或增加预筑设局限爱赢体育。这为正在测试样机左近有伤害的情形下局限闭上或篡改带来了进一步的上风。EtherCAT 的散布式时钟性能正在这里也供给了宏大的发扬潜力。“这将也许完成从主负责到脉冲形式产生器的无缺和毗连的同步。”Wilfried Holzke 博士正在概述项宗旨下一步发扬对象时揭破道。[消息搜罗][][告诉知友][打印本文][闭上窗口][返回顶部]