隨著風力發(fā)電機功率的增加，風力發(fā)電機的葉片已經重達幾噸或幾十噸。操縱這么巨大的轉動慣量體，要跟上風速變化以響應速度要求，是相當困難的。近年來，變槳距風力發(fā)電機已經投入運行，一方面通過變槳距控制葉片角度，另一方面通過風機變頻器控制發(fā)電機轉子電流來控制其轉速。變槳控制是一個比較慢的過程，其動作時間以秒為單位計算，對于風速和功率輸出變化快的情況并不理想，而變頻器控制發(fā)電機轉子電流頻率的動作時間在毫秒級以下。
因此，當高頻風速變化時，發(fā)電機轉子電流頻率通過變頻器的瞬時變化可以保證發(fā)電機組能夠跟上風速的頻繁變化，使發(fā)電機組的功率輸出穩(wěn)定，減少對電網的不利影響，同時降低變槳機構的工作頻率，延長變槳機構的使用壽命。
應用效果
變頻器的基本功能
變頻器除實現(xiàn)電動機變頻調速的基本功能外，還具有頻率控制、自動加減速、多段速度運行、多種停車方式、多種控制方式、制動、保護和通訊等功能。
1、頻率控制功能
變頻器的工作頻率可以通過操作面板上的功能鍵、功能參數(shù)代碼、外部模擬終端或上位機通過通信數(shù)據(jù)進行預設來控制。
2、自動加減速功能
變頻器可實現(xiàn)最優(yōu)加減速控制，根據(jù)電動機的負載狀態(tài)自動設定加減速的最短時間，或者在設定的最短加減速時間內，將加減速電流控制在充許值之內。
變頻器的加減速有三種方式，線性方式、S形方式和半S形方式，如下圖所示。
線性方式：在加速過程中，變頻器輸出頻率在加速時間內輸出頻率按時間線性增加。如圖2中（a）所示。
S形方式：在開始和結束階段加速協(xié)程較緩慢，在中間階段按線性方式加速，加速過程呈S形，如如圖2中（b）所示。
半S形方式：在開始階段加速協(xié)程較緩慢，中間階段按線性方式加速，加速過程呈半S形，如圖2（c）所示。
3、多段速度運行
變頻器可根據(jù)預設的速度值和運行時間執(zhí)行多段速度運行，將一個完整的工作過程分為若干個程序步，各程序步的旋轉方向、運行速度、工作時間或距離等都可預置，各程序步之間的切換可以自動進行。
4、多種停車方式
變頻器的停車方式可以選擇減速停車、自由停車、減速停車+直流制動，減少對機械部件和電動機的沖擊，從而使調速系統(tǒng)更加可靠。
5、控制功能
變頻器具有轉矩提升、轉差補償、轉矩限定、捕捉再啟動功能，還具有矢量控制、PID控制等功能。
6、制動功能
變頻器具有能耗制動和直流制動兩種方式。能耗制動是一種磁通制動方式，電動機的減速及停車通過降低變頻器的輸出頻率來實現(xiàn)，當變頻器降低頻率的瞬間，電動機的同步轉速隨之下降，然而由于機械慣性的原因，電動機的轉子轉速并不能馬上下降。當同步轉速n0小于電動機的轉子速度時，電動機電流的相位改變180度，電動機軸上的轉矩變?yōu)橹苿愚D矩，從而實現(xiàn)制動，電動機上的能量通過制動電阻消耗掉。
直流制動是當電動機的轉速降低到預設的制動速度時，變頻器給電動機注入直流電壓，使電動機停止運轉，并在零速時鎖定轉子。
7、保護功能
變頻器具有對變頻器自身的故障保護和電動機的故障保護。對變頻器自身的故障保護功能有過載保護、過電流保護、再生過電壓保護、冷卻風機異常等。對電動機的故障保護功能有接地保護、過載保護、過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護、缺相保護、超頻保護、失速保護等。
8、通訊功能
該風機變頻器帶有RS232/485通訊接口，可實現(xiàn)上位工控機對變頻器的通訊功能，接受上位機的運行指令或將變頻器的運行狀態(tài)上傳。完善的軟件功能和規(guī)范的通訊協(xié)議，可實現(xiàn)靈活的系統(tǒng)組態(tài)，組成現(xiàn)場總線系統(tǒng)
