風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 變槳驅(qū)動(dòng)器 第1部分：技術(shù)要求

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳驅(qū)動(dòng)器第1部分：技術(shù)要求范圍本文件規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳驅(qū)動(dòng)器（以下簡(jiǎn)稱“驅(qū)動(dòng)器”）的技術(shù)要求、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。本文件適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳驅(qū)動(dòng)器。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.1電工術(shù)語基本術(shù)語GB/T2900.33電工術(shù)語電力電子技術(shù)GB/T2900.53電工術(shù)語風(fēng)力發(fā)電機(jī)組GB/T13384機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T17626.2—2018電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.3—2016電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.4—2018電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.5—2019電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.6—2017電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度術(shù)語和定義GB/T2900.1、GB/T2900.33、GB/T2900.53界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

驅(qū)動(dòng)滯后drivehysteresis驅(qū)動(dòng)器從給定位置增量開始到電機(jī)速度值開始增加的時(shí)間差。

正反轉(zhuǎn)速率差positiveandnegativespeeddifference驅(qū)動(dòng)器穩(wěn)定運(yùn)行器件正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的實(shí)際轉(zhuǎn)速平均值之差與正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的實(shí)際轉(zhuǎn)速平均值之和的比值。

負(fù)載變化轉(zhuǎn)速調(diào)整率loadchangespeedadjustmentrate驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定期間空載時(shí)的轉(zhuǎn)速平均值和額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速平均值之差與空載時(shí)的轉(zhuǎn)速平均值的比值。

轉(zhuǎn)速波動(dòng)率speedfluctuationrate驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定期間最大值與最小值之差與最大值與最小值之和的比值。

轉(zhuǎn)速超調(diào)量speedovershoot驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速上升期間轉(zhuǎn)速最大值與轉(zhuǎn)速穩(wěn)定期間平均值之差與轉(zhuǎn)速穩(wěn)定期間平均值的比值。

轉(zhuǎn)矩變化轉(zhuǎn)速瞬態(tài)偏差transientdeviationoftorquechangespeed驅(qū)動(dòng)器施加額定轉(zhuǎn)矩過程中轉(zhuǎn)速最大偏差量（轉(zhuǎn)速最大值與設(shè)定轉(zhuǎn)速的差值、轉(zhuǎn)速最小值與設(shè)定轉(zhuǎn)速的差值，這兩個(gè)差值的最大值）與轉(zhuǎn)速穩(wěn)定期間轉(zhuǎn)速平均值的比值?？s略語下列縮略語適用于本文件。ARM：高級(jí)精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（AdvancedRISCMachine）DSP：數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessing）EFC：緊急順槳（EmergencyFeatherCommand）ENPO：使能功率輸出（EnablePowerOut）FVC：有速度傳感器矢量控制（FieldVectorControl）SVC：無速度傳感器矢量控制（SensorlessVectorControl）技術(shù)要求外觀結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器表面及結(jié)構(gòu)零部件不應(yīng)有銹蝕、碰傷、劃痕、變形和涂覆層剝落現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)牌和銘牌應(yīng)粘貼牢固、光滑平整、無氣泡及皺皮脫皮現(xiàn)象，字跡應(yīng)清晰。驅(qū)動(dòng)器的緊固件、接線端應(yīng)牢固、完整無損。功能要求外部24V供電接入外部24V電源后，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能正常運(yùn)行。數(shù)字輸入、輸出數(shù)字輸入、輸出端口應(yīng)能輸出、輸出高低電平。半控整流啟動(dòng)半控整流后，直流母線電壓應(yīng)上升，實(shí)際直流母線電壓與顯示值相差應(yīng)不超過±2%，實(shí)際電網(wǎng)電壓與顯示值相差應(yīng)不超過±2%。關(guān)閉半控整流后，直流母線電壓應(yīng)逐漸降低到約0V。超級(jí)電容充放電啟動(dòng)超級(jí)電容放電后，超級(jí)電容開始充電。啟動(dòng)超級(jí)電容放電后，超級(jí)電容電壓應(yīng)逐漸降低，同時(shí)散熱器風(fēng)扇啟動(dòng)。超級(jí)電容實(shí)際電壓與顯示值相差不超過2%。母線放電修改被動(dòng)放電啟動(dòng)電壓后，直流母線電壓應(yīng)立即降低到低于被動(dòng)放電停止電壓。同步電機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)辨識(shí)啟動(dòng)參數(shù)辨識(shí)后，電機(jī)制動(dòng)器應(yīng)松開，電機(jī)電流應(yīng)逐漸增大，電機(jī)軸在辨識(shí)的后段應(yīng)旋轉(zhuǎn)。辨識(shí)完成后，電機(jī)制動(dòng)器應(yīng)抱閘，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)不報(bào)告故障。同步電機(jī)控制SVC控制在各設(shè)定頻率點(diǎn)，執(zhí)行電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，電機(jī)應(yīng)能平穩(wěn)運(yùn)行，執(zhí)行減速停車，電機(jī)應(yīng)能平穩(wěn)減速到0。電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行期間，電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)與給定頻率相適應(yīng)。FVC控制在各設(shè)定頻率點(diǎn)，執(zhí)行電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，電機(jī)應(yīng)能平穩(wěn)運(yùn)行，執(zhí)行減速停車，電機(jī)應(yīng)能平穩(wěn)減速到0。電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行期間，電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)與給定頻率相適應(yīng)。ARM控制速度控制試驗(yàn)期間電機(jī)運(yùn)行應(yīng)平穩(wěn)，加速完成后實(shí)際速度與設(shè)定速度應(yīng)基本一致，波動(dòng)應(yīng)不超過0.02°/s。位置控制試驗(yàn)期間電機(jī)運(yùn)行應(yīng)平穩(wěn)，加速完成后實(shí)際速度與設(shè)定速度應(yīng)基本一致，波動(dòng)應(yīng)不超過0.05°/s。到達(dá)給定位置后，電機(jī)應(yīng)停止，給定位置與實(shí)際位置之差應(yīng)不超過0.01°。角度校零點(diǎn)擊校零按鈕后，實(shí)際角度應(yīng)立即變?yōu)?。角度掉電保存重啟電源后，葉片角度與關(guān)閉電源前的葉片角度應(yīng)一致。接近開關(guān)校準(zhǔn)運(yùn)行完成后，“角度效驗(yàn)完成”指示燈應(yīng)點(diǎn)亮，接近校準(zhǔn)結(jié)果值應(yīng)與校準(zhǔn)開關(guān)觸發(fā)時(shí)的值一致。葉片角度來回運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)期間電機(jī)運(yùn)行應(yīng)平穩(wěn)，角度應(yīng)能在參數(shù)設(shè)定的最小角度和最大角度之間運(yùn)行，實(shí)際速度與設(shè)定速度應(yīng)一致。點(diǎn)動(dòng)將手動(dòng)開關(guān)置正轉(zhuǎn)，電機(jī)應(yīng)開始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，變槳速度為1°/s。將手動(dòng)開關(guān)置反轉(zhuǎn)，電機(jī)應(yīng)開始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，變槳速度為1°/s。將手動(dòng)開關(guān)置復(fù)位，電機(jī)應(yīng)減速停車。電壓穿越低電壓穿越交流輸入斷開3s內(nèi)電機(jī)應(yīng)能正常運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)不報(bào)告故障。高電壓穿越交流輸入電壓升高至520V，3s內(nèi)電機(jī)應(yīng)能正常運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)不報(bào)告故障。緊急停機(jī)斷開ENPO，電機(jī)應(yīng)能立即停止運(yùn)行。安全順槳一般故障順槳在發(fā)生一般故障時(shí)（如電機(jī)過溫），驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能自動(dòng)完成安全順槳。EFC順槳在緊急順槳功能發(fā)生故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能自動(dòng)完成安全順槳。電網(wǎng)掉電順槳在主電源掉電或低于限值門限時(shí)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能自動(dòng)完成安全順槳。編碼器故障順槳在旋轉(zhuǎn)變壓器發(fā)生故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能自動(dòng)完成安全順槳。通訊故障順槳在驅(qū)動(dòng)器與主控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能自動(dòng)完成安全順槳。性能要求電機(jī)空載運(yùn)行空載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)電流應(yīng)小于3A。電機(jī)額定負(fù)載運(yùn)行電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)不超過施加扭矩的±10%，電機(jī)實(shí)際電流應(yīng)不超過施加扭矩所對(duì)應(yīng)電機(jī)電流的±3A。電機(jī)最大負(fù)載運(yùn)行施加2.5倍額定扭矩時(shí)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)工作正常，不報(bào)告故障。電機(jī)實(shí)際扭矩應(yīng)不超過施加扭矩的±10%，電機(jī)實(shí)際電流應(yīng)不超過施加扭矩所對(duì)應(yīng)電機(jī)電流的±3A。電網(wǎng)掉電加載順槳斷開交流供電后3s，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)報(bào)告“主電源掉電或低于限制門限”，驅(qū)動(dòng)電機(jī)順槳到90°后停止。放電效率應(yīng)不低于70%。位置控制精度和過沖位置過沖應(yīng)不超過0.02°，位置控制精度應(yīng)不超過0.01°。驅(qū)動(dòng)滯后應(yīng)不超過120ms。正反轉(zhuǎn)速率差應(yīng)不大于0.05%。負(fù)載變化轉(zhuǎn)速調(diào)整率應(yīng)不大于0.04%。轉(zhuǎn)速波動(dòng)率應(yīng)不大于0.2%。轉(zhuǎn)速超調(diào)量應(yīng)小于5%。轉(zhuǎn)矩變化轉(zhuǎn)速瞬態(tài)偏差應(yīng)小于5%。電氣安全絕緣電阻驅(qū)動(dòng)器絕緣電阻應(yīng)大于1MΩ。介電強(qiáng)度驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能經(jīng)受交流（50Hz）電壓有效值2000V持續(xù)1min的介電強(qiáng)度試驗(yàn)，無擊穿、閃絡(luò)及飛弧現(xiàn)象。與主控系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能接收主控PLC的正弦位置指令，控制變槳電機(jī)運(yùn)行，變槳的實(shí)際葉片角度應(yīng)與主控給定的葉片角度一致，呈正弦變化。耐久（溫升）驅(qū)動(dòng)器在額定工況下連續(xù)運(yùn)行72h，應(yīng)保持正常運(yùn)行，不報(bào)告故障，各部件溫升應(yīng)正常，不應(yīng)出現(xiàn)超溫報(bào)警。環(huán)境適應(yīng)性氣候環(huán)境適應(yīng)性高低溫在表1規(guī)定條件下進(jìn)行高低溫試驗(yàn)，運(yùn)行期間，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常工作，應(yīng)能給超級(jí)電容正常充電，交流電源關(guān)閉時(shí)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能利用超級(jí)電容儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常工作。整個(gè)運(yùn)行期間，驅(qū)動(dòng)器不報(bào)告故障。高低溫試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)內(nèi)容指標(biāo)低溫試驗(yàn)溫度先降溫至-40℃，2h后升溫至-30℃溫度變化速率≤1℃/min驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)通電并驅(qū)動(dòng)電機(jī)以2°/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)高溫試驗(yàn)溫度先降溫至70℃，2h后降溫至60℃溫度變化速率≤1℃/min驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)通電并驅(qū)動(dòng)電機(jī)以2°/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)恒定濕熱在表2規(guī)定條件下進(jìn)行恒定濕熱試驗(yàn)，運(yùn)行期間，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常工作，應(yīng)能給超級(jí)電容正常充電，交流電源關(guān)閉時(shí)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)能利用超級(jí)電容儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常工作。整個(gè)運(yùn)行期間，驅(qū)動(dòng)器不報(bào)告故障。試驗(yàn)過程中，控制驅(qū)動(dòng)器表面無凝露。恒定濕熱試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)內(nèi)容指標(biāo)恒定濕熱試驗(yàn)溫度升溫至60℃降溫至25℃溫度變化速率≤1℃/min≤1℃/min環(huán)境相對(duì)濕度95%30%驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)通電并驅(qū)動(dòng)電機(jī)以2°/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)不通電溫度沖擊經(jīng)受表3規(guī)定條件下的溫度沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)后將驅(qū)動(dòng)器放到恢復(fù)至室溫1h，并將驅(qū)動(dòng)器通電并驅(qū)動(dòng)電機(jī)以2°/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。試驗(yàn)期間驅(qū)動(dòng)器應(yīng)無故障，電機(jī)正常運(yùn)行。試驗(yàn)后應(yīng)結(jié)構(gòu)完好，正常工作無異?，F(xiàn)象。溫度沖擊試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)內(nèi)容指標(biāo)溫度沖擊試驗(yàn)溫度低溫-40℃，高溫70℃持續(xù)時(shí)間高低溫各2h溫度變化速率（5+1）K/min溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間≤1min測(cè)試循環(huán)2驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)不通電機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性振動(dòng)適應(yīng)性經(jīng)受表4規(guī)定條件下振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)期間驅(qū)動(dòng)器應(yīng)無故障，電機(jī)正常運(yùn)行。試驗(yàn)后應(yīng)結(jié)構(gòu)完好，正常工作無異?，F(xiàn)象。振動(dòng)試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)內(nèi)容指標(biāo)振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)振動(dòng)軸線X、Y、Z三軸頻率范圍10Hz～150Hz，交越頻率58Hz～62Hz振動(dòng)強(qiáng)度交越頻率以下位移振幅0.075mm，交越頻率以上峰值加速度10m/s2持續(xù)時(shí)間每個(gè)方向1次掃頻循環(huán)（往返一次），每次8min共24min通電要求系統(tǒng)通電，電機(jī)以2°/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)耐受試驗(yàn)振動(dòng)軸線X、Y、Z三軸頻率范圍10Hz～150Hz，交越頻率58Hz～62Hz振動(dòng)強(qiáng)度峰值加速度10m/s2持續(xù)時(shí)間每個(gè)方向20次掃頻循環(huán)（往返一次），每次8min共480min通電要求不通電沖擊適應(yīng)性經(jīng)受表5規(guī)定條件下沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)期間驅(qū)動(dòng)器應(yīng)無故障，電機(jī)正常運(yùn)行。試驗(yàn)后應(yīng)結(jié)構(gòu)完好，正常工作無異?，F(xiàn)象。沖擊試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)內(nèi)容指標(biāo)沖擊響應(yīng)試驗(yàn)軸線X、Y、Z三軸（正負(fù)）脈沖量每個(gè)方向3次脈沖，脈沖持續(xù)時(shí)間11ms強(qiáng)度峰值加速度49m/s2通電要求系統(tǒng)通電，電機(jī)以2°/s的速度運(yùn)轉(zhuǎn)沖擊耐久試驗(yàn)軸線X、Y、Z三軸（正負(fù)）脈沖量每個(gè)方向3次脈沖，脈沖持續(xù)時(shí)間11ms強(qiáng)度峰值加速度149m/s2通電要求不通電碰撞適應(yīng)性經(jīng)受表6規(guī)定條件下碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)期間驅(qū)動(dòng)器應(yīng)無故障，電機(jī)正常運(yùn)行。試驗(yàn)后應(yīng)結(jié)構(gòu)完好，正常工作無異?，F(xiàn)象。碰撞試驗(yàn)條件試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)內(nèi)容指標(biāo)碰撞試驗(yàn)軸線X、Y、Z三軸（正負(fù)）碰撞次數(shù)每個(gè)方向1000次，共6000次脈沖波形半正弦波形脈沖持續(xù)時(shí)間16ms峰值加速度10g碰撞頻率60次/min通電要求不通電電磁兼容性靜電放電抗擾度應(yīng)能承受GB/T17626.2—2018中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)3級(jí)的靜電放電抗擾度試驗(yàn)。射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度應(yīng)能承受GB/T17626.3—2016中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)3級(jí)的射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)。電快速瞬變脈沖群抗擾度應(yīng)能承受GB/T17626.4—2018中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為3級(jí)的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)。浪涌（沖擊）抗擾度應(yīng)能承受GB/T17626.5—2019中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為3級(jí)的浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)。射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾的抗擾度應(yīng)能承受GB/T17626.6—2017中第5章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為3級(jí)的射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾的抗擾度試驗(yàn)。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)志應(yīng)符合GB/T13384的規(guī)定，主要包括：產(chǎn)品名稱；產(chǎn)品型號(hào)；產(chǎn)品序列號(hào)；廠家名稱；商標(biāo)；產(chǎn)品電氣參數(shù)；產(chǎn)品制造年、月。包裝產(chǎn)品包裝應(yīng)按照GB/T13384的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并根據(jù)實(shí)際情況考慮防水、防