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無纜化數(shù)字液壓控制，大尺寸定日鏡跟蹤控制系統(tǒng)的新選擇

發(fā)布者：walt | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 8928查看 | 2017-11-24 14:00:00

　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：“在近16年的時間內(nèi)，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(nèi)，我們參與了許多國家級項目，填補(bǔ)了國內(nèi)液壓技術(shù)的空白。在國際上，億美博與國外技術(shù)PK，推出世界領(lǐng)先的數(shù)字液壓技術(shù)?！?/div>

　　在CSPPLAZA進(jìn)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(jīng)理楊濤如是表示。據(jù)楊濤介紹，憑借在數(shù)字液壓技術(shù)上的優(yōu)勢，億美博正在把目光瞄準(zhǔn)光熱發(fā)電市場，并已成功研發(fā)出無纜化大型定日鏡數(shù)字液壓控制系統(tǒng)。

　　跟蹤控制系統(tǒng)是光熱電站光場的核心，其直接影響光場的集熱效率，進(jìn)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(shù)進(jìn)行跟蹤，采用“雙回轉(zhuǎn)減速機(jī)”和“回轉(zhuǎn)減速機(jī)+電動推桿”的方案居多，但由于大面積定日鏡所承受的負(fù)載較大，再加上經(jīng)濟(jì)性等因素考量，更適合大功率應(yīng)用場景且性價比很高的液壓技術(shù)開始成為定日鏡跟蹤控制系統(tǒng)一種新的選擇。

　　對于光熱發(fā)電的跟蹤系統(tǒng)來說，跟蹤精度無疑是最為關(guān)鍵的一項指標(biāo)，很多傳統(tǒng)液壓技術(shù)供應(yīng)商都無法滿足，但這對于經(jīng)過多年潛心鉆研、成功研發(fā)出先進(jìn)數(shù)字液壓技術(shù)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(wù)

　　億美博進(jìn)入光熱市場的契機(jī)，楊濤用“偶然”一詞來概括?！芭c一外方客戶在機(jī)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(zhuǎn)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(jī)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(yán)苛要求?！皵?shù)字液壓技術(shù)是億美博的核心技術(shù)，在這方面有絕對的優(yōu)勢?！睏顫y掩自信。

　　圖：億美博總經(jīng)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(shù)字液壓傳動與智能化控制技術(shù)融合為核心，先后將數(shù)字液壓第一、二代技術(shù)用于多項國防重點工程、第三代技術(shù)用于國家大型工程項目，并成功地將數(shù)字液壓技術(shù)和智能化控制技術(shù)在冶金、軍工、水電等領(lǐng)域?！皩?shù)字液壓技術(shù)資料發(fā)給外方之后，對方快速反饋，給我們提出了具體的系統(tǒng)需求，其中包含了目前液壓控制領(lǐng)域中的多項技術(shù)難點”，楊濤表示，“對方要求億美博兩個月內(nèi)做出一臺樣機(jī)，從時間上看，這是一個不可能完成的任務(wù)?！?/div>

　　不過，從7月初開始接觸了解，到8月底完成設(shè)計、制造并發(fā)貨西班牙。在短短兩個月的時間內(nèi)，億美博如期完成了這項任務(wù)。至此，依靠在液壓技術(shù)方面的豐富經(jīng)驗，億美博開始涉足光熱發(fā)電領(lǐng)域。

　　精密控制，數(shù)字液壓技術(shù)的競爭優(yōu)勢

　　2017年2月初，工業(yè)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(shù)創(chuàng)新發(fā)展的數(shù)字液壓進(jìn)行批示，希望能夠推動數(shù)字液壓技術(shù)快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，帶動我國整個裝備制造業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新升級。

　　何謂數(shù)字液壓技術(shù)？楊濤介紹，即液壓執(zhí)行器件（油缸、油馬達(dá)）的運(yùn)動特性與電脈沖一一對應(yīng)，電脈沖的頻率對應(yīng)油缸的運(yùn)動速度（油馬達(dá)角速度），電脈沖的數(shù)量對應(yīng)油缸的運(yùn)動行程（油馬達(dá)角度），執(zhí)行器件的精度幾乎不受負(fù)載、油壓甚至是泄漏等影響而發(fā)生變化，精度已經(jīng)做到微米級且具有極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

　　“經(jīng)過多年的技術(shù)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(tǒng)液壓技術(shù)，打破了國外技術(shù)及市場壟斷，提升了我國企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。”楊濤說。

　　光熱發(fā)電行業(yè)亦應(yīng)如此，需要不斷通過技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。目前，國內(nèi)的電傳動技術(shù)足以滿足小尺寸定日鏡跟蹤系統(tǒng)的需求，但驅(qū)動大尺寸定日鏡的國內(nèi)傳動技術(shù)還存在一定的問題。

　　在光熱發(fā)電領(lǐng)域，電傳動技術(shù)的應(yīng)用比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液壓技術(shù)，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(shù)正好與其相反，其優(yōu)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(shù)的短板是“受控性”不理想，難以實現(xiàn)精確的位置速度調(diào)控制。但在億美博實現(xiàn)了液壓技術(shù)的數(shù)字化之后，上述難題迎刃而解，可利用數(shù)字液壓技術(shù)實現(xiàn)大功率、高精度的定日鏡控制。

　　將數(shù)字液壓技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用到光熱發(fā)電跟蹤系統(tǒng)中上，巧妙地將定日鏡運(yùn)動通過計算機(jī)解算轉(zhuǎn)化成電脈沖的頻率與數(shù)量，并將其控制數(shù)字液缸或數(shù)字液壓馬達(dá)，從而實現(xiàn)定日鏡的高精度控制。正如楊濤介紹，數(shù)字液壓技術(shù)實現(xiàn)了控制方式從復(fù)雜到簡單的轉(zhuǎn)化，解決了大功率工業(yè)傳動與控制的技術(shù)難題。

　　在定日鏡跟蹤系統(tǒng)中采用數(shù)字液壓技術(shù)有哪些好處？楊濤介紹，采用數(shù)字液壓驅(qū)動控制定日鏡實現(xiàn)水平角與俯仰角的精密控制，數(shù)字缸可實現(xiàn)5微米的分辨率和0.01毫米/秒的精密運(yùn)動控制；億美博數(shù)字液壓馬達(dá)可實現(xiàn)0.5度的超高定位精度和最低勻轉(zhuǎn)速≤0.05轉(zhuǎn)/每分鐘，與定日鏡機(jī)構(gòu)相結(jié)合，可實現(xiàn)定日鏡優(yōu)于0.8mrad的精度控制需求，是大幅面定日鏡實現(xiàn)低速大扭矩轉(zhuǎn)動運(yùn)動控制最優(yōu)秀的驅(qū)動器件。

視頻：數(shù)字缸精密超低速運(yùn)行

視頻：數(shù)字液壓馬達(dá)超低速精密角度控制

　　同時，由于數(shù)字液壓大大簡化了液壓系統(tǒng)的構(gòu)成，對控制的要求也大幅簡化，加之?dāng)?shù)字液壓的環(huán)境適應(yīng)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(hù)工作復(fù)雜的問題得以大幅改善，減少了維修維護(hù)的工作量，系統(tǒng)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(gòu)成中，鏡場成本占比高達(dá)50%左右，其中跟蹤控制機(jī)構(gòu)投資占比很大，而采用億美博無纜化的數(shù)字液壓驅(qū)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(qū)動系統(tǒng)，還可有效降低鏡場成本、工程造價與運(yùn)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(jī)121MW的Ashalim塔式光熱電站類似的無線控制技術(shù)。

　　此外，數(shù)字液壓驅(qū)動方案還可以降低整體裝機(jī)功率，減少蓄能成本，從而進(jìn)一步降低鏡場成本。楊濤介紹，以150㎡定日鏡為例，該公司設(shè)計制造的數(shù)字液壓驅(qū)動系統(tǒng)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(wǎng)電量外，在快速響應(yīng)時，利用液壓蓄能器提供快速的功率輸出，避免了對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊。

　　數(shù)字液壓傳動系統(tǒng)更適用于大尺寸定日鏡塔式電站的跟蹤系統(tǒng)中，在楊濤看來，驅(qū)動小尺寸定日鏡時，回轉(zhuǎn)減速機(jī)等電傳動技術(shù)的承載能力是完全沒有問題的。但若驅(qū)動大尺寸定日鏡，風(fēng)載荷較大，導(dǎo)致成本上升，這時液壓的優(yōu)勢大大地顯現(xiàn)出來，“采用數(shù)字液壓技術(shù)，除了可驅(qū)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(yīng)惡劣環(huán)境和強(qiáng)風(fēng)?！?/div>

　　此外，低運(yùn)維成本是數(shù)字液壓技術(shù)的又一大優(yōu)勢。西北地區(qū)風(fēng)沙大，系統(tǒng)設(shè)備常年裸露在外，在日常運(yùn)行過程中更需做好維護(hù)工作。“與電傳動技術(shù)相比，液壓本身內(nèi)部是高壓密封的，環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)，維護(hù)工作量少，降低了系統(tǒng)維護(hù)成本?！睏顫硎?。

圖：楊濤接受CSPPLAZA會員單位牌匾

　　“數(shù)字液壓技術(shù)有利于提升跟蹤傳動系統(tǒng)的競爭能力與盈利能力，未來，我們希望我們的這款產(chǎn)品能夠為國內(nèi)的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)服務(wù)?！睏顫硎?。

關(guān)于北京億美博科技有限公司

億美博科技致力于以工業(yè)4.0共性基礎(chǔ)器件之?dāng)?shù)字液壓為核心，為各類機(jī)械和系統(tǒng)設(shè)備提供精準(zhǔn)、可靠、高效以及高性價比的數(shù)字傳動與智能化控制產(chǎn)品及解決方案。公司融合眾多行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗，研發(fā)創(chuàng)新為：冶金、軍工、重型裝備、能源、工程機(jī)械、機(jī)器人等每一個細(xì)分市場的客戶量身定制系統(tǒng)解決方案及產(chǎn)品和服務(wù)，獲得了“國家重點新產(chǎn)品”證書，兩項國際先進(jìn)水平鑒定，承擔(dān)了“國家科技攻關(guān)計劃”、“國家火炬計劃”、“國防重點工程”、“863攻關(guān)”、“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(shù)。

自1998年億美博創(chuàng)建以來，已在北京、天津、上海和江西建立了生產(chǎn)基地和子公司，擁有包括國務(wù)院特殊津貼專家和一批極具創(chuàng)新能力的中、青年專家學(xué)者和具有豐富經(jīng)驗的工程師團(tuán)隊。

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