Blattwinkelsteuerung für Windturbinen

Typischerweise sind Blattwinkelsteuerungssysteme für Windturbinen mit einem Controller, Steuermechanismen für den Anstellwinkel, einer Reservestromversorgung und einem Feedback-Modul ausgestattet, das die Ausgangsleistung des Generators überwacht. Als Controller für Blattwinkelsteuerungssysteme werden oft Hochleistungs-MCUs oder DSCs verwendet. Diese geben Anweisungen an die Anstellwinkel-Steuermechanismen auf der Grundlage von Echtzeit-Windgeschwindigkeit, voreingestellter Nennleistung, Anstellwinkeldaten und dem Ausgangsleistungssignal des Generators. Anstellwinkel-Steuermechanismen bestehen normalerweise aus Drehwinkelgebern, Gatetreibern, IGBT-Modulen und Servomotoren. Jedes Rotorblatt verwendet einen getrennten Steuermechanismus, so dass insgesamt drei Mechanismen benötigt werden. Nachdem die Anweisungen des Controllers empfangen wurden, treiben die Gatetreiber und IGBT-Module dieser Mechanismen die verbundenen Motoren so an, dass der Anstellwinkel geändert wird. Dabei senden die Drehwinkelgeber gleichzeitig Echtzeitinformationen zum aktuellen Anstellwinkel an den Controller zurück. Das Feedback-Modul besteht aus einem Spannungs- und einem Stromsensor, die Spannungs- und Stromstärkesignale vom Generator erfassen und an den Controller senden. Um die Rotorblätter im Notfall in die Bremsposition fahren zu können, wird eine Reservestromversorgung benötigt. Diese kann über Batterien, Ultrakondensatoren oder sogar über eine Hybridlösung implementiert werden, welche die Vorteile dieser beiden Optionen vereinigt.

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