艾默生CT多用途驅(qū)動(dòng)裝置用于潮汐發(fā)電項(xiàng)目

一個(gè)實(shí)驗(yàn)和研究潮汐發(fā)電的項(xiàng)目使用了艾默生CT的交流驅(qū)動(dòng)裝置。在這個(gè)圍繞歐洲建立的潮汐防波堤項(xiàng)目中，這些驅(qū)動(dòng)裝置起著關(guān)鍵作用。

位于Inverness的Wavegen隸屬于Voith Siemens Hydro Power Generation，它是一家致力于研究海洋可再生能源技術(shù)的潮汐發(fā)電技術(shù)公司。在2000年，Wavegen成為第一家將潮汐發(fā)電商業(yè)化并進(jìn)入電網(wǎng)的公司。

Wavegen位于蘇格蘭西海岸的Islay島上，它有一個(gè)傾斜的振蕩水柱（OWC）發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備即可用于發(fā)電也可用于測試新設(shè)計(jì)的威爾斯（Wells）渦輪發(fā)電機(jī)。

兩臺(tái)250 kW反轉(zhuǎn)渦輪在這個(gè)“水下炸彈”（陸地安裝的海洋發(fā)電用變壓器）處已經(jīng)發(fā)電工作了好幾年，它們利用靠近岸邊的潮汐進(jìn)行發(fā)電。OWC進(jìn)口的水深一般為七米， 氣室的設(shè)計(jì)可以最大限度地捕捉波動(dòng)能并最大化轉(zhuǎn)化為電能。

現(xiàn)在，其中的一臺(tái)渦輪已經(jīng)拆下，以便測試Wavegen新設(shè)計(jì)的小型渦輪發(fā)電機(jī)，這樣的小型渦輪發(fā)電機(jī)可用于擋水墻、海岸圍堰、圍海造田、港口防波堤和公共電網(wǎng)。它們是第五代威爾斯發(fā)電機(jī)，它們?cè)谘邪l(fā)中吸取了以往的經(jīng)驗(yàn)和削減成本的方法并且考慮了Limpet發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行情況。

Wavegen的工程經(jīng)理Tom Heath博士解釋道：“選擇正確的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)十分重要，既要滿足我們研究過程中不斷變化的要求，而且要滿足未來用戶對(duì)于此類防波堤發(fā)電機(jī)的要求。我們參考了五家驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)商，而事實(shí)證明艾默生CT是明智之選。首要因素是驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以方便地用高級(jí)語言編程，而不是一套呆板的模塊系統(tǒng)。實(shí)踐證明艾默生CT的產(chǎn)品可以輕松地適應(yīng)SyptPro控制語言，而且他們還愿意完全給我們權(quán)限，以便可以自由地控制那些十分關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)功能。我以前曾經(jīng)與艾默生CT打過交道，這次通過這個(gè)項(xiàng)目，我再次感受到他們出色的技術(shù)支持與服務(wù)水準(zhǔn)。“

負(fù)責(zé)項(xiàng)目運(yùn)行并未最終用戶開發(fā)SCADA前端的Wavegen工程師Janet Lees曾反復(fù)說到：“我們?cè)贗nverness的辦公室通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制驅(qū)動(dòng)裝置，并使用驅(qū)動(dòng)裝置中的SM以太網(wǎng)選配模塊開發(fā)SCADA工具包。我們常常要調(diào)試程序以包容特定的測試路徑，從而在不同的條件下監(jiān)控噪音與工作效率，這些條件包括變速、蝶閥調(diào)節(jié)等情況。我們用其他驅(qū)動(dòng)裝置則無法完成這些工作。”

安裝了兩臺(tái)32 kW Unidrive SP驅(qū)動(dòng)裝置；一臺(tái)控制渦輪轉(zhuǎn)速，另一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)于發(fā)電模式，為電網(wǎng)提供交流電。兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置都安裝有SM-應(yīng)用模塊，可提供板載的強(qiáng)大系統(tǒng)編程功能，此外還有以太網(wǎng)通訊模塊。由于這是個(gè)研發(fā)項(xiàng)目，因此需要高級(jí)I/O端口，而且監(jiān)控內(nèi)容比渦輪發(fā)電機(jī)裝置運(yùn)行時(shí)要多；20個(gè)信道，監(jiān)控溫度、速度、氣室壓力和流經(jīng)蝶閥的壓力降等信號(hào)；如果采用Beckhoff單元可在本地添加附加的I/O端口。

當(dāng)波浪涌入采集器中，空氣在斜水柱的推動(dòng)下上升，如圖1和2所示。這個(gè)驅(qū)動(dòng)是雙向的，單向威爾斯渦輪的最大轉(zhuǎn)速可達(dá)4,000 rpm，它與一個(gè)感應(yīng)式發(fā)電機(jī)相連。

氣室內(nèi)的壓力傳感器將RMS壓力信號(hào)通過Beckhoff單元反饋給SM-應(yīng)用模塊。程序計(jì)算渦輪的最佳轉(zhuǎn)速，然后裝置就可以啟動(dòng)。Unidrive SP驅(qū)動(dòng)渦輪達(dá)到最佳轉(zhuǎn)速然后從電動(dòng)狀態(tài)切換到發(fā)電狀態(tài)，讓慣性很小的渦輪在空氣壓力的作用下自由運(yùn)轉(zhuǎn)，但是不會(huì)超過最大允許轉(zhuǎn)速。然后使用氣室壓力的五分鐘移動(dòng)平均值，每隔30秒調(diào)整一次渦輪最大轉(zhuǎn)速，讓韋爾斯渦輪的功率輸出達(dá)到最理想狀態(tài)。

一般來說，韋爾斯渦輪全天24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)于自動(dòng)模式，只有當(dāng)海浪很高時(shí)才需要用蝶閥來控制浪涌。

Tom Heath博士最后說到：“我們是世界上最先進(jìn)的潮汐發(fā)電公司。然而，要讓我們的設(shè)備完全適用各種海況，我們還有很多要學(xué)習(xí)。帶以太網(wǎng)接口的Unidrive SP交流驅(qū)動(dòng)裝置已經(jīng)證明是我們研發(fā)階段中理想的設(shè)備。將來，其重要性也絲毫不會(huì)降低，因?yàn)槲覀円ㄟ^Internet為我們的客戶提供技術(shù)支持。

我們獲得了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，這包括艾默生CT的支持也包括Dalepark Motion Controls的Tom Donohue的支持，他也參與到設(shè)備安裝與編程的工作之中。”

Wavegen成立于1990年，它位于蘇格蘭高地的Inverness。現(xiàn)在作為Voith Siemens Hydro Power Generation的一部分（Voith的集團(tuán)分公司），正在研發(fā)韋爾斯渦輪技術(shù)，用于海岸、防波堤/圍堰、近岸和離岸場合。在防波堤中安裝時(shí)，一個(gè)小型的移動(dòng)式起重機(jī)就可完成，它有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)：便于操作與維護(hù)、節(jié)省土建造價(jià)、設(shè)計(jì)簡單、與其他方案相比更容易讓人接受。

關(guān)于艾默生工業(yè)自動(dòng)化
艾默生工業(yè)自動(dòng)化是Emerson公司所屬業(yè)務(wù)品牌，提供技術(shù)領(lǐng)先的生產(chǎn)解決方案，包括機(jī)械、電力及超聲波等，為全球多種多樣的行業(yè)提供最先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化。該業(yè)務(wù)品牌廣泛的產(chǎn)品和系統(tǒng)應(yīng)用 于生產(chǎn)過程和設(shè)備，包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、物料連接、精密清洗、物料測試、液壓控制閥、交流發(fā)電機(jī)、馬達(dá)、機(jī)械動(dòng)力傳輸驅(qū)動(dòng)器和軸承等。了解詳細(xì)信息，請(qǐng)瀏覽www. emerson.com 或 www.emerson-ap.com

關(guān)于Control Techniques
Control Techniques （簡稱CT） 是艾默生工業(yè)自動(dòng)化的下屬公司。我們的專項(xiàng)是驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì),生產(chǎn)和工程應(yīng)用,并提供技術(shù)支持和售后服務(wù).我們的目標(biāo)是確保客戶在使用了CT優(yōu)良可靠的產(chǎn)品后, 能降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率.

CT業(yè)務(wù)遍及全球，其生產(chǎn)與研發(fā)機(jī)構(gòu)集中于歐洲與亞洲，另有驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用中心分布在35個(gè)國家的50個(gè)地區(qū)。驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用中心主要為客戶提供本地銷售，服務(wù)與設(shè)計(jì)技術(shù).

在中國, 艾默生CT（屬于CT）擁有30個(gè)辦事處和代表處分布于中國各省城區(qū)域,如深圳，上海，北京等。憑借在工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)領(lǐng)先的驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及豐富的經(jīng)驗(yàn)，艾默生CT提供完整的全方位的配套驅(qū)動(dòng)解決方案，從通用到高性能的直交流驅(qū)動(dòng)器、伺服、伺服電機(jī)、PLC及觸摸屏產(chǎn)品。了解詳細(xì)信息，請(qǐng)瀏覽www. controltechniques.com 或 www.emerson-ct.cn