(4)电池片:硅片经过清洗、制绒、扩散、减反射膜沉积、金属电极丝网印刷等步骤之后,变成了可以在光照下产生电压和电流的半导体器件,这时它就叫做太阳能电池片;
(6)太阳能电站:把许多电池板按照发电需要■■◆◆◆,并联或者串联起来,通过逆变器将直流电变成交流电,或充电池◆■★◆,或直接输送上电网,就得到了一个太阳能电站;根据规模可以分为家用(1-10kW)■■★◆■★、商用(10-100kW)和大型电站(1MW以上)◆■◆★■。
切片机线网在高速运转下有巨大的动能,在线网换向时,主动型整流器,将制动能量回馈到车间电网,以节省能量。
(3)硅片:包括多晶硅片、单晶硅片。顾名思义,就是通过金刚线或其他方法将硅锭切成形状规则、厚度均一的薄片(目前行业常用在180-200微米);
(3)直流母线驱动器能够对直流母线电压在一定范围内进行调整■◆。通过将母线V■★◆■,能够增加母线电容存储的能量,并且能够使伺服电机产生更大的功率★■★★◆★。
硅片制造是光伏行业中的重要环节。切片机是硅片制造的关键设备。随着光伏产业的快速发展,切片机的需求量逐步提高◆★■◆★。切片机需求的线速度◆★■◆★■、电机功率、控制精度也逐渐提高。本文从光伏行业发展、工艺概述、切片机电机选型、切片机调试★◆★◆◆★、技术难点分析几个角度对光伏切片机进行分析。西门子提供的SINAMICS S120伺服驱动系统和1PH8伺服电机,为光伏切片机提供了稳定可靠的解决方案。
当主轴电机使用异步电机时■■◆★★★,不宜使用电压PID控制器■■◆■。因为异步电机的扭矩随直流母线电压而波动。而扭矩波动又会导致直流母线电压波动。形成正反馈,导致系统不稳定。因此我们选择一种简单的策略■■◆◆★,使用固定减速度,12~15m/s,保证制动能量能够补充直流母线的消耗。此时母线V,制动单元和制动电阻开始工作。因为电压能够稳定在750V,电机的输出扭矩比较平稳。
切片机通常由切割系统、切削供液系统、上下料系统组成。金刚线µm,金刚线缠绕在主轴间,形成线网。线网通过往复摩擦的方式★◆■◆■■,将硅棒切割成硅片◆■◆◆■。硅棒的长宽高分别为210mm×210mm×700mm。一根硅棒能够切割成约2500片硅片。线切片机结构
(2)硅锭★◆:包括多晶硅锭和单晶硅锭。由多晶硅经过再次提纯之后■■★◆★,通过直接铸锭法(多晶硅锭)或者提拉法(单晶硅锭)获得;
太阳能电池是光伏发电系统中最核心的器件。太阳能电池是利用光电转换原理■★◆■■★,将太阳的辐射光,通过半导体材质转变为电能的一种器件。目前,技术最成熟,并最有商业价值的太阳能电池是硅太阳能电池■◆★。太阳能电池板的制造过程,包括硅原材料★■★、硅棒、硅片(晶圆)、玻璃、模组等的生产过程。
目前全球电力市场中,可再生电力占总发电量的约16.6%★■■。光伏发电占全球总发电量的约2%。全球总发电量在2018年达到峰值后◆◆◆■,逐渐趋于平稳■◆◆◆。在2018年之后,化石资源发电的绝对数量开始下降◆★◆◆■。光伏发电和风电的绝对数量稳步上升。
·根据电机的运行功率45kW估算动能,通过电容储能功能计算电容压降过程的能量。电容可以使用28ms。这段时间可以提高停机过程的安全系数,保证设备不断线电容储能计算
(1)多晶硅:光伏产业链的最上游,原材料。通过还原二氧化硅得到硅单质★◆■★,但含有较高杂质;
· 放卷:有左右两个线轮,在切割过程中一收一放■◆★■◆■。放卷转速约4000转,功率15kW■■◆■★。
切片机主轴和收放线的运行环境中,通过振动检测装置■◆■★,能够提前发现电机、主轴箱◆◆、辊子等机构的问题◆■◆◆◆★。通过预防性维护,防患于未然,降低加工厂家的损失。
(5)组件、太阳能电池板★■■◆:这两个词在许多语境里是可以等价互换的概念。把许多太阳能电池片串联或并联在一起,并封装在防水★◆、防潮的材料中,装上边框■★、接线盒等,就产生了光伏制造产业的最终产品,太阳能电池板或者叫太阳能组件。目前的单个组件的输出功率在250W到500W之间;
通过将多根伺服主轴配置在同一个CU320控制单元内,可以达到电机间的高速力矩同步★■,速度达到0■★◆◆◆.125ms。
扭矩方式的控制回路:主轴2在扭矩方式下,主轴2的速度环没有启用◆★■★◆。主轴2的扭矩设定值★■◆,来自主轴1的扭矩设定值r79
·ALM能够直接连接的电容最大为20mf◆◆■◆★★。ALM和电机模块总共6mf电容。可以再增加12mf的电容◆◆◆★。
切片机的主轴、收放线轴都运行在高线速度下,需要各电机保持高精度的速度同步。收卷使用EnableInterface功能来发送速度★★■,使用轴倍率处理。主轴1使用MC_move命令★★■■■。由于倍率的执行速度比MC_move快,收放卷速度比主轴速度快2个位置环周期。通过设置主虚轴FollowingAxisDependentTime=4ms■■◆,则ExtrapolatedVelocity和SetVelocity一致■★★。消除了主轴速度的滞后◆★◆★■。
(2)两个主轴已经建立刚性连接★★■◆■■,线网左右两边都进入“联动■■★◆★”状态,主轴2使用扭矩同步方式。
(2)从轴附加扭矩1,连接主轴的扭矩设定值r79[1],滤波后的设定扭矩■★。
平准化度电成本LCOE(LevelizedCostofEnergy)通常用来衡量光伏发电的整个项目周期的单位发电成本★★■★★◆。LCOE由初始投资、运营成本、产值收益、税费、发电量等因素决定。相较于2010年的0◆◆■.381美元/kWh,光伏平均LCOE已于2015年下降至火电平均LCOE波动范围(低于0★■★■★◆.15美元/kWh)◆■■,到2020年实现0.057美元/kWh的经济性优势■◆◆,过去十年降幅约85■★.0%,远高于海上风电48■■◆.1%和陆上风电56★★.2%的降幅。相较全球,中国光伏度电成本较低,光伏发电性价比更优,2022年已实现0.038美元/kWh◆■。
切片机用于上文中从硅锭到硅片的加工环节◆◆★◆,用于把方形的硅锭切成硅片。西门子的S120伺服驱动系统◆★★◆,通过可靠的性能★◆◆■,为硅片切割设备提供了保障★◆■,满足了硅片大尺寸化和薄片化所需的控制要求。西门子应用于光伏切片机的SINAMICSS120系统,具备以下优点:
· 主轴:目前常见为双主轴或三主轴切片机,主轴电机功率在70~120kW之间★◆■◆◆。
主轴1决定了切片机的主速度。控制方式可以选择位置控制方式或者速度控制方式。位置控制方式时,主轴1与虚拟主轴采用GEAR_IN命令进行位置同步◆■★◆◆。该指令执行后,位置环被激活。速度控制方式时,主轴1使用Move_velocity指令,通过刷新设定速度,来执行速度同步。从切片机的需求角度来看,速度控制方式由于没有开启位置环,速度波动更低◆■◆■■,有利于避免出现速度◆◆、扭矩的震荡◆★◆★◆■。