無纜化數字液壓控制，大尺寸定日鏡跟蹤控制系統的新選擇
發布者：walt | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 9224查看 | 2017-11-24 14:00:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：“在近16年的時間內，億美博基本上都在解決傳動控制上的一些國際難題。在國內，我們參與了許多國家級項目，填補了國內液壓技術的空白。在國際上，億美博與國外技術PK，推出世界領先的數字液壓技術。”
在CSPPLAZA進行會員單位走訪時，北京億美博科技有限公司（以下簡稱“億美博”）總經理楊濤如是表示。據楊濤介紹，憑借在數字液壓技術上的優勢，億美博正在把目光瞄準光熱發電市場，并已成功研發出無纜化大型定日鏡數字液壓控制系統。
跟蹤控制系統是光熱電站光場的核心，其直接影響光場的集熱效率，進而影響電站的投資收益。目前塔式光熱電站的定日鏡多用電傳動技術進行跟蹤，采用“雙回轉減速機”和“回轉減速機+電動推桿”的方案居多，但由于大面積定日鏡所承受的負載較大，再加上經濟性等因素考量，更適合大功率應用場景且性價比很高的液壓技術開始成為定日鏡跟蹤控制系統一種新的選擇。
對于光熱發電的跟蹤系統來說，跟蹤精度無疑是最為關鍵的一項指標，很多傳統液壓技術供應商都無法滿足，但這對于經過多年潛心鉆研、成功研發出先進數字液壓技術的億美博來說似乎并不是難事。
一次偶然，完成似乎不可能完成的任務
億美博進入光熱市場的契機，楊濤用“偶然”一詞來概括。“與一外方客戶在機緣巧合情況之下相識，由于對方的定日鏡尺寸越做越大，控制方式便考慮從電傳動轉變成液壓控制”，楊濤解釋道。
這對億美博來說是一個難得的機遇。在溝通過程中，外方對液壓控制提出了高精度、高可靠性的嚴苛要求。“數字液壓技術是億美博的核心技術，在這方面有絕對的優勢。”楊濤難掩自信。
圖：億美博總經理楊濤
楊濤的自信來自于多年的積淀，自1998年成立伊始，億美博始終以數字液壓傳動與智能化控制技術融合為核心，先后將數字液壓第一、二代技術用于多項國防重點工程、第三代技術用于國家大型工程項目，并成功地將數字液壓技術和智能化控制技術在冶金、軍工、水電等領域。“將數字液壓技術資料發給外方之后，對方快速反饋，給我們提出了具體的系統需求，其中包含了目前液壓控制領域中的多項技術難點”，楊濤表示，“對方要求億美博兩個月內做出一臺樣機，從時間上看，這是一個不可能完成的任務。”
不過，從7月初開始接觸了解，到8月底完成設計、制造并發貨西班牙。在短短兩個月的時間內，億美博如期完成了這項任務。至此，依靠在液壓技術方面的豐富經驗，億美博開始涉足光熱發電領域。
精密控制，數字液壓技術的競爭優勢
2017年2月初，工業和信息化部部長苗圩、副部長辛國斌分別對影響我國裝備技術創新發展的數字液壓進行批示，希望能夠推動數字液壓技術快速實現產業化，帶動我國整個裝備制造業實現創新升級。
何謂數字液壓技術？楊濤介紹，即液壓執行器件（油缸、油馬達）的運動特性與電脈沖一一對應，電脈沖的頻率對應油缸的運動速度（油馬達角速度），電脈沖的數量對應油缸的運動行程（油馬達角度），執行器件的精度幾乎不受負載、油壓甚至是泄漏等影響而發生變化，精度已經做到微米級且具有極強的環境適應能力。
“經過多年的技術升級，在與東方電氣合作的水電項目中，億美博成功替代德國傳統液壓技術，打破了國外技術及市場壟斷，提升了我國企業的產品競爭力。”楊濤說。
光熱發電行業亦應如此，需要不斷通過技術創新實現產業升級。目前，國內的電傳動技術足以滿足小尺寸定日鏡跟蹤系統的需求，但驅動大尺寸定日鏡的國內傳動技術還存在一定的問題。
在光熱發電領域，電傳動技術的應用比例遠遠大于液壓技術，原因在于前者簡單并易于控制，但它面臨的最大問題是功率密度小。液壓技術正好與其相反，其優勢是功率密度大，基本上是電傳動功率密度的5—10倍，但液壓技術的短板是“受控性”不理想，難以實現精確的位置速度調控制。但在億美博實現了液壓技術的數字化之后，上述難題迎刃而解，可利用數字液壓技術實現大功率、高精度的定日鏡控制。
將數字液壓技術創新應用到光熱發電跟蹤系統中上，巧妙地將定日鏡運動通過計算機解算轉化成電脈沖的頻率與數量，并將其控制數字液缸或數字液壓馬達，從而實現定日鏡的高精度控制。正如楊濤介紹，數字液壓技術實現了控制方式從復雜到簡單的轉化，解決了大功率工業傳動與控制的技術難題。
在定日鏡跟蹤系統中采用數字液壓技術有哪些好處？楊濤介紹，采用數字液壓驅動控制定日鏡實現水平角與俯仰角的精密控制，數字缸可實現5微米的分辨率和0.01毫米/秒的精密運動控制；億美博數字液壓馬達可實現0.5度的超高定位精度和最低勻轉速≤0.05轉/每分鐘，與定日鏡機構相結合，可實現定日鏡優于0.8mrad的精度控制需求，是大幅面定日鏡實現低速大扭矩轉動運動控制最優秀的驅動器件。
視頻：數字缸精密超低速運行
視頻：數字液壓馬達超低速精密角度控制
同時，由于數字液壓大大簡化了液壓系統的構成，對控制的要求也大幅簡化，加之數字液壓的環境適應能力（抗污染、寬溫度范圍、電磁兼容性）更好，因而原本液壓維護工作復雜的問題得以大幅改善，減少了維修維護的工作量，系統可靠性和在線率可大幅提升。
降低成本，為光熱電站贏得更多利潤空間
在塔式光熱電站成本構成中，鏡場成本占比高達50%左右，其中跟蹤控制機構投資占比很大，而采用億美博無纜化的數字液壓驅動控制定日鏡不僅滿足了控制精度的要求，相比電傳動類驅動系統，還可有效降低鏡場成本、工程造價與運維成本等。
無纜化是億美博解決方案的一大亮點，億美博采用了與以色列在建的裝機121MW的Ashalim塔式光熱電站類似的無線控制技術。
此外，數字液壓驅動方案還可以降低整體裝機功率，減少蓄能成本，從而進一步降低鏡場成本。楊濤介紹，以150㎡定日鏡為例，該公司設計制造的數字液壓驅動系統的輸入功率僅250W，只需要使用光伏自供電，不需要超級電容或蓄電池，不僅成本低廉，減少自耗電提升上網電量外，在快速響應時，利用液壓蓄能器提供快速的功率輸出，避免了對電網產生沖擊。
數字液壓傳動系統更適用于大尺寸定日鏡塔式電站的跟蹤系統中，在楊濤看來，驅動小尺寸定日鏡時，回轉減速機等電傳動技術的承載能力是完全沒有問題的。但若驅動大尺寸定日鏡，風載荷較大，導致成本上升，這時液壓的優勢大大地顯現出來，“采用數字液壓技術，除了可驅動更大尺寸的鏡面，減少工程造價之外，還能抗受更大的外載荷，適應惡劣環境和強風。”
此外，低運維成本是數字液壓技術的又一大優勢。西北地區風沙大，系統設備常年裸露在外，在日常運行過程中更需做好維護工作。“與電傳動技術相比，液壓本身內部是高壓密封的，環境適應能力更強，維護工作量少，降低了系統維護成本。”楊濤表示。
圖：楊濤接受CSPPLAZA會員單位牌匾
“數字液壓技術有利于提升跟蹤傳動系統的競爭能力與盈利能力，未來，我們希望我們的這款產品能夠為國內的光熱發電產業服務。”楊濤表示。
關于北京億美博科技有限公司
億美博科技致力于以工業4.0共性基礎器件之數字液壓為核心，為各類機械和系統設備提供精準、可靠、高效以及高性價比的數字傳動與智能化控制產品及解決方案。公司融合眾多行業的應用經驗，研發創新為：冶金、軍工、重型裝備、能源、工程機械、機器人等每一個細分市場的客戶量身定制系統解決方案及產品和服務，獲得了“國家重點新產品”證書，兩項國際先進水平鑒定，承擔了“國家科技攻關計劃”、“國家火炬計劃”、“國防重點工程”、“863攻關”、“985”等項目。億美博科技為客戶提供精密液壓、電氣傳動與信息化和智能化控制的集成技術。
自1998年億美博創建以來，已在北京、天津、上海和江西建立了生產基地和子公司，擁有包括國務院特殊津貼專家和一批極具創新能力的中、青年專家學者和具有豐富經驗的工程師團隊。
相關閱讀
最新評論
0人參與
馬上參與
最新資訊
-
-
昨天 09-12 16:55 -
昨天 09-12 16:36 -
昨天 09-12 13:45 -
前天 09-12 11:43 -
前天 09-12 10:19 -
前天 09-12 09:53 -
前天 09-12 09:10 -
前天 09-12 09:08 -
前天 09-11 17:47 -
前天 09-11 17:29 -
前天 09-11 17:17 -
前天 09-11 17:13 -
前天 09-11 17:07 -
09-11 12:44
