风电机组轮毂及变桨系统规程
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风电场运行规程(风机)
Q/华能偏关风力发电有限公司企业标准风电场运行规程（试行）2012年4月15日修订 2012年5月1日实施华能偏关风力发电有限公司发布批准：日期：审核：初审：编写：张晋第一篇风力发电机介绍1 风力发电机组是3叶片、上风向、水平轴、变桨变速恒频风力发电机组，额定功率为1500kW。
2 风轮系统通过主轴与齿轮箱连接，齿轮箱高速轴通过高速轴联轴器与发电机连接。
3 齿轮箱通过两个弹性支撑安装于机座上，由于弹性支座的变形使得高速轴绕主轴中心线转动。
发电机在额定负载情况下与高速轴同心连接，在额定功率时，发电机轴承几乎不承受任何来自联轴器的径向作用力和力矩。
4 主轴通过齿轮箱传送动力到发电机。
发电机是双馈异步滑环电机，发电机定子直接与电网连接，转子功率通过变频器输入到电网。
5 风力发电机的主制动器为空气动力学制动，通过3个叶片独立变桨实现。
第2级是机械制动器，使用液压盘式制动器，通过液压系统提供动力进行操作，作用在齿轮箱的高速轴输出端上。
6 偏航系统包括四个偏航驱动总成，偏航驱动总成由风力发电机的控制系统根据安装在机舱顶部的风向仪发来的控制信号进行操作。
偏航驱动总成驱动偏航轴承，从而使机舱在阻尼力的作用下进行偏航对风。
7 机舱外壳由玻璃钢制成，它可保护机舱内部各组件免受雨、雪、灰尘、太阳辐射等的破坏。
从塔架内通过爬梯可以到达机舱，爬梯上配备有助爬器。
8 机舱内部包含有一台维护机舱吊机，额定起重重量为250kg。
9 明阳风力发电机组，塔架外形为锥形，分成三段。
塔架采用特殊的防腐蚀保护工艺，保证风场当地环境生存期的防腐要求。
10 风力发电机组的所有功能由控制系统启动并管理，控制系统是在Beckhoff提供的TwinCAT环境下，用PLC语言开发的一个PLC控制系统。
控制系统软件是基于机组安全和控制策略设计的。
11 总体技术参数第二篇安全操作指南1 操作人员的资格只有接受过专门培训和技术熟练的人员才能操作和维护明阳风力发电机组，所有操作和维护人员必须明确地知道自己的责任。
风电机组变桨系统介绍
• 变桨距伺服控制控制算法
位置反馈 速度给定
速度反馈 电流 反馈
M
PLC执行位置 环控制，驱动 器实现电流环 和速度环控制
PLC
AC输入
电机驱动器
串励直 编码器 流电机
电机伺服驱动系统结构图
• 变桨距系统电气原理
主控箱
3*400V+N+PE
滑 防 雷 及
控制信号 配 电
环
通信
充电 机
PLC
电源 24V
• 变桨系统的作用
变桨系 统功能
变桨距系统的失 效可导致机组飞
车灾难
调节功率 在较高风速时调 节桨距角，使发 电机输出功率维 持在额定功率附
近。
气动刹车 在机组或电网故 障情况执行顺桨 动作，使机组迅
速停下来。
• 变桨系统分类
变桨系 统分类
电动变桨距系统 电动机作为执行 机构。
液压变桨系统 采用液压系统作 为执行机构。不 需要配备后备电 源；存在漏油问
2、编码器故障
• 现象： 编码器跳变，或者编码器通讯不正常
• 原因： 1）编码器受到强电磁干扰引起跳变，尤其是磁感应式编码器；
2）机械振动或者受力过大导致损坏；3）编码器电源没电（对于 电子式绝对值编码器而言）。 解决方案：更换编码器，如果是强电磁干扰引起的跳变解决干扰 源问题，也可以更换光电式编码器。
题。
• 变桨系统分类
变桨电 机类型
直流变桨系统
优点：故障情况可 直接通过后备电源 供电顺桨，可靠性 高
缺点：电机成本高 ，碳刷需要维护； 体积较大，维护不 方便。
交流变桨系统 优点：电机体积小 ，维护量小；电机 成本低； 缺点：故障情况时 必须通过伺服驱动 器驱动电机顺桨， 不能通过后备电源
变桨系统的基本操作
变桨系统的基本操作变桨系统是一种高效利用风能的技术工具，它能够根据风速和风向的变化，自动调整桨叶的角度和转速，以使风能被最大程度地转化为电能。
下面将介绍变桨系统的基本操作。
一、变桨系统的概述变桨系统主要由变桨控制器、变桨驱动机构和变桨机构组成。
变桨控制器负责监测风速和风向，根据设定的参数控制变桨驱动机构的动作，进而调整桨叶的角度。
变桨驱动机构根据控制器的指令，通过液压或电动机等手段实现桨叶的转动。
变桨机构则是桨叶和驱动机构的连接部分，它能够使桨叶绕轴心转动。
二、变桨系统的基本操作步骤1.初始化：启动变桨系统前，需要对系统进行初始化。
包括检查并确保变桨控制器和驱动机构的工作状态良好，检查桨叶和机构的连接是否牢固，以及确认各通信线路是否连接正确。
2.监测环境：变桨系统需要实时监测环境中的风速和风向，通常会配备风速风向传感器。
传感器将风速和风向信息传递给变桨控制器。
3.判断风速：变桨控制器接收到风速信息后，根据预设的参数判断当前风速是否超过了设定值。
如果风速低于设定值，则不需要调整桨叶的角度；如果风速高于设定值，则需要根据参数设定的规则调整桨叶的角度。
4.调整桨叶角度：当风速超过设定值时，变桨控制器会通过信号传递给变桨驱动机构。
驱动机构根据控制器的指令，调整桨叶的角度。
如果风速过大，驱动机构会将桨叶的角度调整为最佳状态，以减小风对桨叶的影响，保证风能的最大利用率。
如果风速逐渐减小，则桨叶的角度也会随之调整。
5.监测桨叶状态：变桨系统还需要监测桨叶的工作状态，包括桨叶的转速、角度以及叶片表面的磨损程度等。
如果发现桨叶存在异常情况，如转速过高、角度偏差过大或磨损过度等，需要及时修复或更换。
同时，系统也应该随时准备好进行维护和保养。
6.停止系统：当风力不足或需要对系统进行检修时，可以选择停止变桨系统的运行。
这时，变桨控制器会发送停止信号给变桨驱动机构，桨叶会被固定在一些角度上，不再调整。
三、变桨系统的注意事项1.变桨系统的操作和维护需要由专业人员进行。
风力发电机组运行规程
岭门风电场运行检修规程风力发电机组运行规程版本：编制：校对：审核：批准：目录前言本规程给出了对风力发电机组（以下简称风电机组）设备和使用人员的要求,规定了正常运行、维护的内容和方法以及故障的处理的原则与方法。
一、范围本规程适用于并网风力发电机组成的总容量在4.95万千万时及以上的、单机容量为1500KW变桨距水平轴风电机组组成的风力发电场。
二、引用标准2.1 《风力发电场运行规程》2.2 《风力发电机组电气系统》2.3 《明阳机组运行状态及故障代码手册-中文版v2.0》2.4 《电力工业安全知识》三、对设备的基本介绍3.1风力发电机组参数序号描述单位规格1 机组数据1.1 制造商明阳风电1.2 型号MY1.5-82/651.3 额定功率kW 15001.4 叶轮直径m 82.61.5 切入风速m/s 31.6 额定风速m/s 11.31.7 切出风速（10分钟均值）m/s 251.8 极端（生存）风速（3秒最大值）m/s 叶片：63塔筒和基础：701.9 设计寿命年202 叶片2.1 产品型号明阳风电/40.252.2 叶片材料玻璃纤维增强树脂2.3 叶片数量个 32.4 叶轮额定转速rpm 172.6 扫风面积m25355.872.7 旋转方向(从上风向看) 顺时针序号描述单位规格3 齿轮箱3.1 制造厂家南高齿3.2 传动级数 33.3 齿轮传动比率1/100.483.4 额定转矩kNm 912.53.5 润滑形式强制润滑4 发电机4.1 类型双馈异步电动机4.2 额定功率kW 15504.3 额定电压V 6904.4 定子额定电流 A 1200转子额定电流 A 5134.5 额定转速及其转速范围rpm 1753，1000~2016 4.6 额定频率Hz 504.7 绝缘等级 F4.8 润滑脂型号MOBILITH SHC 1005 制动系统5.1 主制动系统变浆独立制动5.2 第二制动系统单盘式，失效安全，制动型（在电网断开期间可让转动系统停车）6 偏航系统6.1 类型主动型电机齿轮箱驱动6.3 偏航速度°/min 0.87 控制系统7.1 控制柜塔底控制柜、变频器控制柜、机舱控制柜、变桨轴控柜、变浆中控箱、变桨电池柜7.4 额定出力的功率因数-0.95~Ind+ 0.95可调8 防雷保护8.2 防雷措施防雷接地系统8.3 风机接地电阻Ω≤49 塔架9.1 类型锥筒式9.2 高度米659.3 表面防腐涂漆10 重量10.1 机舱Kg 6800010.2 叶轮Kg 640010.4 齿轮箱Kg 1600010.5 发电机Kg 6800MY1.5-82/65风机的标准功率数据风速（m/s）功率（kW）风速（m/s）功率（kW）3.0 2 12.0 14984.0 52 13.0 15005.0 129 14.0 15006.0 253 15.0 15007.0 431 16.0 15008.0 668 17.0 15009.0 965 18.0 150010.0 1274 19.0 150011.0 1442 20.0 15003.2 对风力发电机组的要求风电机组及其附属设备均应具有金属名牌，上面应标有名称和编号，并标示在明显位置。
风力发电场运行规程 DLT666-1999
风力发电场运行规程DL/T666 1999所属分类：企业运行管理规范性质：强制性有效性：现行状态：制定发文单位：中华人民共和国国家经济贸易委员会文号：DL/T666 1999发布日期：1999-08-02实施日期：1999-10-011 范围本规程规定了风力发电场设备和运行人员的要求，正常运行、维护的内容和方法及事故处理的原则和方法等。
本规程适用于并网风力发电机组（以下简称风电机组）组成的总容量在1000kW及以上的、单机容量为100kW及以上定桨距或变桨距水平轴风电机组组成的风力发电场（以下简称风电场）。
垂直轴式风电机组组成的风电场或容量在1000kW以下的风电场可参照执行。
2 引用标准及参考文件GB/T1.1-2000 标准化工作导则GB/T15498-1995 企业标准体系管理标准和工作标准的构成和要求GL/T800-2001 电力行业标准编制规则DL/T600-2001 电力标准编写的基本规定GB14285—1993 继电保护和安全自动装置技术规程DL408—1991 电业安全工作规程DL/T572—1995 电力变压器运行规程DL/T596—1996 电力设备预防性试验规程DL/T620—1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL5027—1993 电力设备典型消防规程SD 292—1988 架空配电线路及设备运行规程（试行）3 职责3.1 运行管理部门是本规程的归口管理部门。
3.2 运行管理部门负责规程的制订、修订等工作。
4 管理内容与要求4.1 对设备的基本要求4.1.1 风电机组:4.1.1.1 风电机组及其附属设备:风电机组及其附属设备均应有设备制造厂的金属铭牌，应有风电场自己的名称和编号，并标示在明显位置。
4.1.1.2 塔架和机舱:塔架应设攀登设施，中间应设休息平台，攀登设施应有可靠的防止坠落的保护设施，以保证人身安全。
机舱内部应有消音设施，并应有良好的通风条件，塔架和机舱内部照明设备齐全，亮度满足工作要求。
变桨系统的基本操作
3、机舱维护手柄控制变桨操作
机舱维护控制手柄的功能：在风机处于维护状态时，可以通过维护手柄上的Yaw旋钮控制风机向左或向右偏航；可 以通过维护手柄上的Pitch旋钮控制风机的三个叶片同时向0度或90度变桨；可以通过维护手柄上的Service brake按 钮控制发电机锁定液压闸的动作，进行发电机的锁定工作。并且维护手柄上的红色Stop、绿色Start按钮可以控制风 机的正常停机和启动。
操作注意事项：
1、使用维护手柄进行变桨时，要避免同时进行偏航动作；
2、使用维护手柄进行变桨前，一定要通知所用在场相关人员，确认人员处于安全位置后， 方可进行进一步的操作。
谢谢！
当机组处于维护状态，需要对3个变桨进行测试时，可以使用维护手柄进行操作。维护手柄可以使3个叶片同时向0 度或90度变桨。同时向0度变桨时3个叶片的角度不低于57度，向90度变桨是3个叶片的角度不超过87度。在57---87 度之间，维护手柄可以任意对3个叶片同时操作。（注意：维护手柄不能对单个叶片进行操作，只能对3个叶片同时 操作，而且同时还要保证DP通讯没有任何问题，3个变桨系统没有任何故障，否则维护手柄的操作不起作用。）
1、在轮毂里手动操作时，必须2个人或2个以上人员配合进行工作； 2、工作时不要将工具或其它相关物品遗落在轮毂和导流罩内； 3、叶片进行变桨操作时，人员及工具等要远离旋转部件，以防操作时发生意外； 4、必须携带对讲机等通话工具，以保持必要的通讯联络； 5、工作完毕，注意清点所携带的工具及物品； 6、在作变桨操作动作前要先通知在场所有人员，确认所有人员都处于安全位置之后，方可进行相应的操作。 7、故障处理完毕或维护处理完毕后，要把叶片变回86度的位置，将手动/自动控制旋钮拨到自动控制位置A。 （或将叶片变桨到的大于55度以后的位置，直接将手动/自动控制旋钮拨到自动控制位置A，此时叶片会以一定 的速度向90度变桨，并停止在86度的位置。）
变桨系统.doc
变桨系统一、系统构成变桨控制系统采用三套直流电机伺服控制系统分别对每个桨叶的桨角进行控制，桨距角的变化速度一般不超过每秒，桨叶控制范围0°-90°每个桨叶分别采用一个带转角反馈的伺服电机进行单独调节，电机转角反馈采用光电编码器，安装在电动机轴上，采集电机转动角度，由伺服驱动系统实现转速速度闭环控制和变桨控制器实现的转角位置闭环控制。
伺服电机连接减速箱，通过主动齿轮与桨叶轮毂内齿圈相连，带动桨叶进行转动，实现对桨叶节距角的直接控制。
在轮毂内齿圈的安装第二个转角传感器，直接检测内齿圈转动的角度，即桨距角变化，该传感器作为冗余控制的参考值。
当电机输出轴、联轴器或转角传感器出现故障时，会出现两个转角传感器所测数据不一致的现象，控制器即可据此判断此类故障。
在轮毂内齿圈边上还装有两个接近开关，起限位作用。
变桨距控制系统的供电来自主控制室向上提供的三相400V(带零线)的交流电源，该电源通过滑环引入轮毂中的变桨系统，机舱内部智能充电器将交流电整流成直流电经蓄电池后向逆变单元和备用电源供电。
如果交流供电系统出现故障，需要一套备用电源系统向伺服控制器供电，在一段设定的允许时间内将桨叶调节为顺桨位置。
备用电源主要由基于铅酸蓄电池的储能机构和充放电管理模块构成，充放电管理模块向储能机构供电，并实现充放电过程的控制管理均采用直流永磁伺服电机实现桨叶驱动。
直流电机伺服控制器硬就件分为控制电路和功率逆变电路两大部分。
传统伺服控制采用从内到外依次为电流、速度、位置三闭环的控制结构。
采用蓄电池实现储能。
使用专用充电装置对蓄电池的充放电进行管理，在不同的温度情况下实现对温度补偿功能。
在充电初期实现大电流快速充电，充电时间短。
随着的电流的下降进入恒压充电状态，当充电器检测到充电电流足够小的时候，进入涓流充电，其到对电池的保护作用。
二、变桨系统的保护种类位置反馈故障保护：为了验证冗余编码器的可利用性及测量精度，将每个叶片配置的两个ENCODER采集到的桨距角信号进行实时比较，冗余编码器完好的条件是两者之间角度偏差小于2°；所有叶片在91°与95°位置各安装一个限位开关，在0°方向均不安装限位开关，叶片当前桨距角是否小于0°，由两个ENCODER传感器测量结果经过换算确定。
风电轮毂与变桨系统(技师培训)
如果超过下述的任何一个限定值，必须立即停止工作。 不得进行维护和检修工作。
叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置 5-分钟 平均值(平均风速) 10 m/s 5-秒 平均值 (阵风速度) 19 m/s
叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨) 5-分钟 平均值(平均风速) 18 m/s 5-秒 平均值 (阵风速度) 27 m/s
SL1500风力发电 轮毂及变桨系统
1 变桨控制系统简介
变桨系统：
轮毂（铸钢件）
楔形盘
风向
变桨轴承 变桨电机
86度的调节范围
变桨控制柜
各种限位开关、撞块等
顺桨位置 工作位置
变桨驱动装 置小齿轮
变桨齿轮边缘
三个主要部件:
驱动装置－电机
齿轮箱
变桨轴承
通过控制系统将叶片以 精细的变桨角度向顺桨方向 转动，实现风机的功率控制。
当叶片变桨趋于最大角度的时候，变桨限 位撞块会运行到缓冲块上起到变桨缓冲作用，以 保护变桨系统，保证系统正常运行。
变桨限位撞块
当叶片变桨趋 于顺桨位置时，顺 桨接近撞块就会运 行到顺桨感光装置 上方，感光装置接 受信号后会传递给 变桨系统，提示叶 片已经处于顺桨位 置。
顺桨接近撞块
5.3 顺桨接近撞块和变桨限位撞块的基本维护
变桨轴承润滑脂的补充
• 油脂型号：
美孚力富滑脂SHC460
• 油脂用量：
400g（一罐）×3
来回变桨
ห้องสมุดไป่ตู้
注油
工具：油枪
方法：
每轴承12个油嘴，向6个油嘴注入共400g润滑 脂（每打一下约2g，需33下）。 注油同时，控制叶片大角度来回变桨。
如果一个驱动器发生故 障，另两个驱动器可以安全 地使风机停机。
叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置 5-分钟 平均值(平均风速) 10 m/s 5-秒 平均值 (阵风速度) 19 m/s
叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨) 5-分钟 平均值(平均风速) 18 m/s 5-秒 平均值 (阵风速度) 27 m/s
SL1500风力发电 轮毂及变桨系统
1 变桨控制系统简介
变桨系统：
轮毂（铸钢件）
楔形盘
风向
变桨轴承 变桨电机
86度的调节范围
变桨控制柜
各种限位开关、撞块等
顺桨位置 工作位置
变桨驱动装 置小齿轮
变桨齿轮边缘
三个主要部件:
驱动装置－电机
齿轮箱
变桨轴承
通过控制系统将叶片以 精细的变桨角度向顺桨方向 转动，实现风机的功率控制。
当叶片变桨趋于最大角度的时候，变桨限 位撞块会运行到缓冲块上起到变桨缓冲作用，以 保护变桨系统，保证系统正常运行。
变桨限位撞块
当叶片变桨趋 于顺桨位置时，顺 桨接近撞块就会运 行到顺桨感光装置 上方，感光装置接 受信号后会传递给 变桨系统，提示叶 片已经处于顺桨位 置。
顺桨接近撞块
5.3 顺桨接近撞块和变桨限位撞块的基本维护
变桨轴承润滑脂的补充
• 油脂型号：
美孚力富滑脂SHC460
• 油脂用量：
400g（一罐）×3
来回变桨
ห้องสมุดไป่ตู้
注油
工具：油枪
方法：
每轴承12个油嘴，向6个油嘴注入共400g润滑 脂（每打一下约2g，需33下）。 注油同时，控制叶片大角度来回变桨。
如果一个驱动器发生故 障，另两个驱动器可以安全 地使风机停机。
1.3风电机组的装调过程
及机械产品的试验内容、方法等。
2016/10/8
紫琅职业技术学院——新能源工程系
开发新型能源，主导低碳经济
15
三、装配工艺制订步骤
2
装配工艺制订步骤
2．确定装配的组织形式： 机械产品装配工艺方案的制订与装配的组织形式有关。装配组织形式的选择，
主要取决于机械产品结构特点（尺寸、大小与重量）和生产批量。
2016/10/8
紫琅职业技术学院——新能源工程系 开发新型能源，主导低碳经济
12
二、机械装配方法
1
3）修配法 装配过程中修去某配合件上的预留修配量，使配合零件达到规定的装配精度， 机械装配方法
这种装配方法称为修配法。
修配法虽然使装配工作复杂化和增加了装配时间，但在加工零件时可适当降 低其加工精度，不需要采用高精度的设备，节省机械加工时间，从而使产品成本
二、机械装配方法
1
2）选配法 将零件的制造公差适当放宽，装配时挑选相应尺寸的零件进行装配的方法。 机械装配方法
① 直接选配法：
由装配工直接从一批零件中，凭装配经验选合适的零件进行装配的方法。该方 法具有操作简单，但装配精度取决于装配工的技术水平，装配效率不高。
① 分组选配法：
先将一批零件逐个进行测量，按照严格的尺寸范围将零件分成若干组，然后 将各组的配合零件按照相对应尺寸进行相配，从而达到装配精度要求。 ① 复合选配法： 复合选配法是上述两种方法的复合。作法是把零件预先分组，装配时装配工 直接在对应的组中选配。
密机械常采用热胀或冷缩配合法。 2016/10/8
紫琅职业技术学院——新能源工程系
开发新型能源，主导低碳经济
8
一、机械装配概述
2
机械装配工作内容
变桨系统
风力发电机组变桨系统介绍一．风机变桨系统概述风力发电机组控制系统硬件分别安装在三个不同部分：1. 机舱控制，安装在机舱内2. 地面控制，安装在塔架底部3. 变桨控制，安装在轮毂内部人机界面触摸屏显示风机的运行状况和参数，或者启动或停止风机.风力发电机组四种控制方式:1. 定速定浆距控制(Fixed speed stall regulated)发电机直接连到恒定频率的电网,在发电时不进行空气动力学控制2. 定速变浆距控制(Fixed speed pitch regulated)发电机直接连到恒定频率的电网,在大风时浆距控制用于调节功率3. 变速定浆距控制(Variable speed stall regulated)变频器将发电机和电网去耦(decouples),允许转子速度通过控制发电机的反力矩改变.在大风时,减慢转子直到空气动力学失速限制功率到期望的水平.4. 变速变浆距控制(Variable speed pitch regulated)变频器将发电机和电网去耦(decouples), 允许通过控制发电机的反力矩改变转子速度.在大风时,浆距控制用于调节功率.二. 变桨系统的工作原理定浆距风机通过叶片的失速,即改变叶片横断面周围流动的气流,导致效率的损失,从而控制风机的最大输出功率;变浆距风机是通过叶片沿其纵向轴转动,改变气流对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,使发电机功率输出保持稳定.变桨伺服控制系统作为风力发电控制系统的外环,在风力发电机组的控制中起着十分重要的作用.它控制风力发电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节.在低风速起动时,桨叶节距可以转到合适的角度,使风轮具有最大的起动力矩;当风速过高时,通过调整桨叶节距,改变气流对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,使发电机功率输出保持稳定.三. 变桨系统和定桨系统的比较定桨距失速调节型风力发电机组定奖距是指桨叶与轮载的连接是固定的，桨距角固定不变，即当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化,桨叶翼型本身所具有的失速特性.当风速高于额定风速时，气流的攻角增大到失速条件，使桨叶的表面产生涡流，效率降低，来限制发电机的功率输出。
风电机组变桨系统
通过机舱上面的风速仪测量风速，把信息传 送到塔底柜，经过分析信息把变桨的信息传送到 轮毂变桨系统的中心箱，中心箱再把信息转发给3 个轴箱，轴箱在通过变桨驱动来调节叶片的变桨 角度。 变桨角度的信息是通过绝对编码器组件来测 量的。叶片轴承的内齿圈和绝对编码器的测量小 齿轮啮合，测量小齿轮把叶片转动的信息传给绝 对编码器，经过绝对编码器的记数作用把叶片转 动的角度进行测量 当绝对编码器组件不起作用时通过限位开关 来保证变桨角度不会过大。 在安装好控制系统后要设计合理的接线方法， 把各控制系统组件的线固定好，以防止轮毂在转 动时发生接线的故障。
调桨系统也可以用来在风机处于紧急情况下实现 煞车作用。在电动能源-蓄电池的作用下桨叶可 以从工作角度转动至刹车角度。
电动调桨系统的动作速度快而且准确。在正常工 作情况下如果风机遭遇强阵风，调浆系统可以迅 速地调整桨叶工作角度，使风机工作在额定值范 围内。
变桨系统
变桨控制系统
变桨中心自动润滑系统 轮毂罩组件
润滑泵 主分配器 二级分配器 油管 进油口 集油瓶。
自动润滑原理： 变桨自动润滑系统是由一个集中润滑泵，一 个（或两个）主分配器，三个二级分配器和 三个润滑小齿轮组成。当泵工作时，润滑油 被输送到主分配器，在那润滑油以合适的比 例分配到二级分配器，然后二级分配器把润 滑油以合适的比例供应到润滑点，系统由一 个带回油装置的安全阀保护。轮毂的润滑主 要是叶片轴承内的滚动体和叶片轴承与变桨 齿轮箱的啮合齿部分。叶片轴承的废油通过 集油瓶来收集。
Байду номын сангаас
LUST变桨系统故障列表
LUST变桨系统故障列表
LUST变桨系统故障列表
SSB变桨系统故障列表
风电机组轮毂及变桨系统规程
风电机组轮毂及变桨系统规程1 简介轮毂与变桨系统的作用就是将风能转换成旋转的机械能，并依据风速大小实现三个叶片独立变桨，确保风力发电机组在宽广的风速范围内都具有较高的风能利用率。
变桨系统的中控箱和轴控箱对变桨电机进行联合控制，使风轮转速保证届时风速下的最大功率输出；当风速超过额定风速时，变桨系统调整叶片角度，使风轮转速恒定在一个数值上，这样就减少了转速变化对风机零部件及电网的冲击。
除控制功率输出，变桨系统还是风机最重要的主制动系统。
三个叶片都可独立变桨并带有备用电池电源。
理论上三个叶片中的一个转动到顺桨位置，就可以实现制动，与高速轴制动器共同作用可以安全地使风机停转。
中央控制箱负责协调三个变桨驱动箱同步工作，并使用控制电缆、通讯电缆通过滑环与机舱控制柜进行动力和通讯传输。
2 构成示意图3 注意事项首次维护应在风机动态调试完毕且正常运行7——10天后进行；以后每6个月进行一次。
轮毂与变桨系统的维护和检修工作，必须由明阳风电公司技术人员或接受过明阳风电公司培训并得到认可的人员完成。
在进行维护和检修工作时，必须严格执行《轮毂与变桨系统检修卡》上的每项内容，认真填写检修记录。
在进行维护和检修前必须：阅读《MY1.5s安全手册》，所有操作必须严格遵守《MY1.5s安全手册》。
如果环境温度低于-20 ℃，不得进行维护和检修工作。
如果超过下述的任何一个限定，必须立即停止工作：a) 叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置5-分钟平均值(平均风速) ＞10 m/s5-秒平均值 (阵风速度) ＞19 m/sb) 叶片顺桨,主轴锁定装置已经启动并已可靠锁定风轮：5-分钟平均值(平均风速) ＞18 m/s5-秒平均值 (阵风速度) ＞27 m/s重要提示：对风轮进行任何维护和检修，必须首先使风机停转，高速轴制动器处于制动状态并用主轴锁定装置锁定风轮后方可进入轮毂内部。
如特殊情况，需在风机处于工作状态或变桨机构处于转动状态下进行维护和检修时（如检查齿轮副啮合、电机噪音、振动等状态时），必须确保有人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统停机。
风轮轮毂与变桨距系统
三）液压驱动变桨距系统
1、工作原理：液压变桨距驱动系统是以液压泵站作为动力电源， 用它产生的液压油通过液压阀的控制，推动液压缸内的活塞杆 往复运动，进而驱动叶片转动 2、独立液压变桨距系统由3个液压缸分别驱动3个叶片改变桨距 角，其特点与独立电动机变桨距系统相同，也需要三套独立的 驱动装置、执行装置和控制系统
发电机并上电网后通过调节桨距角 来调节发电机输出功率，功率调节程 序流程图如图所示。当实际功率大于 额定功率时，PLC的模拟输出单元 CJ1W-DA021输出与功率偏差成比例 的电压信号，并采用LMT指令使输出 电压限制在-4.1V（对应变桨速度 4.6°/s）以内。当功率偏差小于零时 需要进桨来增大功率，进桨时给比例 阀输出的最大电压为1.8V（对应变桨 速度0.9°/s）。为了防止频繁的往复 变桨，在功率偏差在±10kW时不进行 变桨。
在发动机并入电网之前由速度控制器 根据发动机的转速反馈信号进行变桨距控 制，根据转速及风速信号来确定桨叶处于 待机或顺桨位置；发动机并入电网之后， 功率控制器起作用，功率调节器通常采用 PI（或PID）控制，功率误差信号经过PI 运算后得到桨距角位置 。 当风力机在停机状态时，桨距角处于 90°的 位置，这时气流对桨叶不产生转 矩；当风力机由停机状态变为运行状态 时，桨距角由90°以一定速度（约 变桨距风力机控制框图 1°/s）减小到待机角度；若出现故障或 有停机命令时，控制器将输出迅速顺桨命令，使得风力机能快速停机，顺桨速度可 达20°/s。
①变桨距系统应承受叶片的动静载荷 变桨距系统的运动部件应运转灵活、满足使用寿命、安全性、 ②变桨距系统的运动部件应运转灵活、满足使用寿命、安全性、 可靠性的要求。 可靠性的要求。 ③变桨距系统的控制系统应按设计要求可靠地工作
1.5MW风机变桨说明
1.5MW风机机组风轮系统说明风轮系统风轮系统是机组的重要部件，其主要作用是吸收风能。
它由三片桨叶、轮毂以及变桨系统组成。
风轮参数桨叶桨叶采用玻璃纤维复合材料制成，表面覆盖有防护层，具有较强的抗低温和抗风沙性能，迎风缘也作了防磨损处理，桨叶除了支撑本身重量，抵抗一定的拉伸、弯曲变形破坏外，更重要的是要能最大限度的吸收风能，每片桨叶往往包含有多个翼型，他们是通过空气动力学研究结果来设计的，能保证风能利用率并优化机组所受载荷。
为了更好的保护机组免遭雷电破坏。
桨叶顶端装有接闪器，闪电电流可以经过预埋在桨叶内部的避雷线流向塔架。
机组内设有放电机构，并有可靠的防雷接地及浪涌保护装置。
轮毂轮毂是支撑桨叶、连接主轴的重要零件，它是按带有星型和球型相结合的铸造结构来设计、生产的。
这种轮毂的结构实现了负荷的最佳分配，同时具有结构紧凑，质量轻的优点。
轮毂的材料采用高等级球墨铸铁，它具有优良的机械性能。
轮毂主要参数及技术要求：材料：QT350-22AL(低温型)；QT400-18AL(常温型)涂层：HEMPEL 油漆轮毂采用整体、树脂砂模铸造，加工面饱满，非加工面光滑圆顺。
变桨系统1.5MW风力发电机组为了能合理利用风能资源采用变桨系统，同时能有效控制机组功率，在超过额定风速运行时，若不能进行相应的控制，会导致功率飙升，严重影响风机的损耗，变桨控制系统可以通过变桨的方式使机组功率限制在额定功率附近，且能使机组处于良好的受力状态，减小冲击载荷。
1.5MW风力发电机组的桨叶和轮毂通过变桨回转支撑连接，变桨传动设备及其控制装置集成在轮毂之中，变桨系统中还安装了一套世界先进的自动润滑装置提供变桨轴承的润滑，保证变桨可靠，运行平稳。
变桨的另外一个作用是制动，需要制动时，桨叶完全顺桨，不再产生强大的驱动风轮旋转的气动力，1.5MW风力发电机组采用三片桨叶独立变桨方式运行，即使有两片桨叶变桨机构失效，单个变桨机构也能是机组降低安全转速范围内，变桨系统中还采用了备用电池，即使电网失电，仍能顺利执行变桨动作。
风机变桨系统
风机变桨系统轮毂与变桨系统的作用是将叶片旋转产生的机械能传递给传动系统，并根据风速大小可以实现三个桨叶独立变桨，确保风机可以在很广风速范围内有很高的风能利用率，风速小于额定风速时，叶片处于0°，风能利用率最高，风速大于额定风速时，叶轮变桨，保持额定转速。
主要组成零部件有：轮毂、变桨轴承、变桨齿轮箱、叶片锁定装置、指针、撞块以及变桨控制系统等。
轮毂是风力发电机组的重要零件之一，用来安装变桨轴承、变桨控制系统，连接叶轮并传递机械能。
轮毂系统里机械零部件要做好表面防腐维护工作，避免因生锈腐蚀使零件失效。
轮毂系统里面的连接螺栓要按照要求预紧，以避免轮毂运行时螺栓和零部件掉落。
变桨轴承内圈安装连接叶片，通过变桨控制系统驱动变桨轴承内圈转动，使叶片变桨。
其外圈固定在轮毂上不动，外圈上面有油嘴，集中润滑系统通过油管将油脂注入轴承滚道。
指针安装在变桨轴承外圈上，指向轮毂缺口位置，此缺口为变桨角度的零位标志。
撞块安装在变桨轴承内圈上，有两个限位开关，第一个是91°限位，第二个是100°限位。
当叶片正常顺桨是91°，刚好撞到第一个限位点，为了防止第一个失效，我们增加了第二个限位点，提高系统的安全性。
叶片锁定装置用来固定变桨轴承内圈的手动机械锁紧装置，从而使得叶片相对轮毂固定不动。
变桨减速器是将变桨电机高速转动变成低速转动传递给变桨轴承，实现叶片变桨。
变桨控制系统安装在轮毂内，MY1.5MW系列风机能实现三个叶片独自的变桨动作。
变桨控制系统有备用锂电池，以确保当电网掉电或控制单元故障时变桨系统的正常运作。
中央控制箱和轴控箱对变桨电机进行联合控制。
当风速变化，变桨控制系统调节叶片角度，使风轮转速恒定在一个数值上，这样减少了转速变化对风机零部件及电网的冲击。
除控制功率输出，变桨系统还是风机最重要的制动系统。
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风电机组轮毂及变桨系统规程1 简介轮毂与变桨系统的作用就是将风能转换成旋转的机械能，并依据风速大小实现三个叶片独立变桨，确保风力发电机组在宽广的风速范围内都具有较高的风能利用率。
变桨系统的中控箱和轴控箱对变桨电机进行联合控制，使风轮转速保证届时风速下的最大功率输出；当风速超过额定风速时，变桨系统调整叶片角度，使风轮转速恒定在一个数值上，这样就减少了转速变化对风机零部件及电网的冲击。
除控制功率输出，变桨系统还是风机最重要的主制动系统。
三个叶片都可独立变桨并带有备用电池电源。
理论上三个叶片中的一个转动到顺桨位置，就可以实现制动，与高速轴制动器共同作用可以安全地使风机停转。
中央控制箱负责协调三个变桨驱动箱同步工作，并使用控制电缆、通讯电缆通过滑环与机舱控制柜进行动力和通讯传输。
2 构成示意图3 注意事项首次维护应在风机动态调试完毕且正常运行7——10天后进行；以后每6个月进行一次。
轮毂与变桨系统的维护和检修工作，必须由明阳风电公司技术人员或接受过明阳风电公司培训并得到认可的人员完成。
在进行维护和检修工作时，必须严格执行《轮毂与变桨系统检修卡》上的每项内容，认真填写检修记录。
在进行维护和检修前必须：阅读《MY1.5s安全手册》，所有操作必须严格遵守《MY1.5s安全手册》。
如果环境温度低于-20 ℃，不得进行维护和检修工作。
如果超过下述的任何一个限定，必须立即停止工作：a) 叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置5-分钟平均值(平均风速) ＞10 m/s5-秒平均值 (阵风速度) ＞19 m/sb) 叶片顺桨,主轴锁定装置已经启动并已可靠锁定风轮：5-分钟平均值(平均风速) ＞18 m/s5-秒平均值 (阵风速度) ＞27 m/s重要提示：对风轮进行任何维护和检修，必须首先使风机停转，高速轴制动器处于制动状态并用主轴锁定装置锁定风轮后方可进入轮毂内部。
如特殊情况，需在风机处于工作状态或变桨机构处于转动状态下进行维护和检修时（如检查齿轮副啮合、电机噪音、振动等状态时），必须确保有人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统停机。
当在轮毂内工作时因工作区域狭小，要注意磕碰并防止对其它部件的损伤；认真清理维护后的废物，绝对不允许有任何废物留在轮毂内。
4 变桨轴承的维护维修4.1 变桨轴承结构图：变桨轴承采用双排四点接触球轴承，四点接触球轴承不仅承受径向载荷，还承受轴向载荷。
变桨轴承外圈与轮毂联接，外圈外圆柱面上分布有注油口；变桨轴承内圈与叶片联接，内圈有内齿。
4.2 变桨轴承的维护4.2.1 防腐检查检查变桨轴承表面的防腐涂层是否有脱落现象，如果有，按《防腐技术规范》要求及时补上。
4.2.2 检查表面清洁度由于风机长时间工作，变桨轴承表面可能因灰尘、油脂或其它物质而导致污染，影响正常工作。
首先检查表面污染物质和污染程度，然后用无纤维抹布和清洗剂清理干净，推荐使用喷罐类型的清洗剂。
4.2.3检查密封条检查变桨轴承密封条是否完好，有无开裂、缺损及过度磨损的情况出现，若出现较大裂纹（裂缝目测自然长度大于5mm）则需更换密封件。
4.2.4检查内齿圈齿面检查齿面是否有点蚀、塑性变形和腐蚀等现象，发现问题立即修复（可用砂纸、油石、细齿挫刀、角磨机等工具修复）；如断齿则需更换新的变桨轴承。
4.2.5检查运转噪音检查变桨轴承是否有异常噪音。
如果有异常的噪音，查找噪音的来源，判断原因进行修复。
4.3变桨轴承螺栓检查4.1变桨轴承内圈与叶片连接螺栓的检查用液压力矩扳手（46mm套筒）按规定的力矩值1098N.m，检查螺栓（M30×410，10.9级）54个，检查顺序按交叉对角进行，绝对不允许顺时针或逆时针顺序连续预紧叶片螺栓（图1）。
a) 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20°，说明预紧力仍在限度以内。
b）如果螺母能被旋转，且旋转角超过20°，那么，必须用液压扳手以规定的力矩值1098N.m重新紧固。
C) 每检查完一个螺栓，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，完毕作防腐。
共3×54个。
3、4、3、2变桨轴承外圈与轮毂连接螺栓的检查用液压力矩板手（46㎜套筒）按规定的力矩值1500N.m，检查螺栓（M30×220,10.9级）54个，检查顺序按交叉对角进行，绝对不允许顺时钟或逆时钟顺序连续紧固螺栓（图2）。
a) 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20°，说明预紧力仍在限度以内。
b）如果螺栓能被旋转，且旋转角超过20°，那么，必须用液压扳手以规定的力矩值1500N.m重新紧固。
C) 每检查完一个螺栓，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，完毕作防腐。
共3×54个图1图24.3轮毂内所有极限位置撞块螺栓的检查：分别检查轮毂内各撞块螺栓是否松动，如果螺栓旋紧小于20°说明螺钉的紧固力矩在限度之内。
如果螺栓把旋紧大于20°说明螺钉的紧固力矩不在限度之内，必须加以紧固。
每检查完一个螺栓，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号。
4.4变桨轴承滚道和齿面润滑a）注脂前必须先清理干净滚道加油口油杯处及附近区域；b）每个轴承分上下两条滚道,共需要润滑脂800克，内齿圈的齿面用毛刷刷涂齿面润滑脂（润滑脂型号请见附录《粤电风机维护用油一览表》）；c）变桨轴承上下滚道各均布16个油口，给滚道加注润滑脂时，可选其中8个为注油口,每个注油口加注量为50克；注油前,把准备加油的注油口左右两侧油口油杯拧下，装上集油瓶,以便收集溢出的废润滑脂；d）加润滑脂工作完成后应立即清理干净所有泄露的滚道润滑脂,并封闭滚道油口；e）工具：黄油枪、抹布、清洁剂、毛刷。
f)分别检查从滚道和内圈齿面收集的废油脂中杂质和金属屑，藉此来判定滚道、滚珠以及齿轮副的磨损状况。
注意：润滑时应缓慢地转动变桨轴承！5 变桨电机5.1变桨电机技术参数：单相串励直流电机,并联电阻器以防止空载掉电时飞车发生。
型号：GHTIF-0720.04081额定电压：42VDC转矩：20N.m/3000rpm刹车力矩: 48N.m最大转速: 4000rpm最大转矩: 65N.m防护等级: IP545.2变桨电机检查变桨电机外形图如下：5.2.1检查表面的防腐涂层如有，按《防腐技术规范》要求及时修复。
5.2.2检查表面清洁度检查变桨电机及冷却风扇表面是否有污物，如有，应及时清理干净。
清理时尽量保持抹布的湿度，防止水滴流进电机内部，造成绕组短路。
5.2.3检查振动及噪音检查变桨电机是否有异常声音或剧烈振动。
如有，关闭电源后再进行如下检查：a)检查变桨电机轴承：用手转动电机转轴看轴承转动是否平滑、无异响；是否润滑脂过多或失效；转轴是否弯曲变形，是否承受额外轴向或径向力等。
b)检查变桨电机转轴与减速箱的连接：看联接键及键槽是否发生变形或磨损，转子是否平衡；是否有共振等。
5.2.4检查温升如过热，关闭电源后再进行：a) 检查变桨电机绝缘电阻；b) 检查变桨电机轴承；c) 检查电机尾部的电磁刹是否失效；5.2.5检查接线检查变桨电机接线情况，如松动，关闭电源后，清除导线和接线端子上氧化物并重新接上。
5.3检查绝对值编码器和变桨编码器连接螺栓检查绝对值编码器（安装在变桨电机尾部，见下图）和变桨编码器（安装在轮毂筋板上，紧靠变桨轴承内圈处。
见下图）连接螺栓，如松动应重新紧固。
6变桨齿轮箱绝对值编码器变桨编码器6.1技术参数数量每个叶片一个，一套风力发电机总共3个额定输出扭矩7500 N.m传动比1/191额定输出速度9.09 rpm额定驱动功率 3 kW优选润滑剂 (脂) MOBILITH SHC 460如果使用其它润滑剂，必须提供与优选润滑剂的相容证明维护周期 (脂) ≥20 年优选润滑剂 (油)维护周期(油) ≥3 年6.2变桨齿轮箱与变桨小齿轮维护6.2.1检查变桨齿轮箱表面的防腐涂层是否有脱落现象，如果有，按《防腐技术规范》要求及时修复。
6.2.2检查变桨齿轮箱表面清洁度检查变桨齿轮箱表面，如有污物，及时清理干净。
6.2.3 检查变桨齿轮箱润滑油油位如果油位过低，检查变桨齿轮箱漏油原因并修复、加油，修复和加油工作完成后，将齿轮箱外表面清理干净。
6.2.4检查变桨齿轮箱的噪音检查变桨齿轮箱是否存在异常声音。
如果有，检查变桨小齿轮与变桨轴承的啮合情况、变桨齿轮箱内部齿轮副的运转情况。
6.2.5检查变桨小齿轮与变桨轴承内齿圈的啮合间隙正常啮合间隙为：0.54～0.8mm （用塞尺）6.2.6检查小齿轮表面锈蚀、磨损齿面点蚀是由于细微裂纹逐步扩展所至，而齿面塑性变形是过大的接触剪切应力和应力循环次数作用造成的。
仔细检查小齿轮的表面情况，如果发现齿轮严重锈蚀或磨损，齿面出现点蚀裂纹等应及时采取修复措施（可用砂纸、油石、细齿挫刀、角磨机等工具修复），如果断齿则需更换。
6.3 变桨齿轮箱螺栓检测6.1变桨齿轮箱与轮毂连接螺栓紧固用力矩扳手SW24以规定的力矩值200N.m，检验螺栓M16X90预紧力矩：a）如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20°，说明预紧力仍在限度以内。
b）如果螺栓能被旋转，且旋转角超过20°，必须用力矩扳手SW24以规定的力矩200N.m加以紧固。
C）螺栓紧固后必须用塞尺检查齿轮副的啮合间隙。
啮合间隙大小应间隙在0.54至0.8mm之间。
6.2变桨齿轮箱拆卸在变桨齿轮箱法兰连接处设有3个M20的工艺螺纹孔，（如上图）采用3个M20的顶丝螺钉将齿轮箱顶出拆卸，拆卸前注意做标记记录法兰安装位置。
6.4变桨齿轮箱润滑6.4.1变桨齿轮箱加润滑油a）必须清理干净加油嘴及附近；b）根据实际情况加油；注意: 变桨齿轮箱润滑油有两种型号※润滑脂MOBILITH SHC 460更换周期>20年。
※润滑油MOBILGEAR SHC XMP 320更换周期>5年。
c）加油工作完成后应立即清理干净泄漏的润滑脂；d）工具：内六角板手、加油壶、油盆、抹布、清洁剂。
具体步骤如下：①加油a）清理加油嘴及附近区域必须清理干净；b）根据实际缺少情况加油；松开注油堵头和油位堵头，选择符合要求的润滑油，参照下图，添加润滑油直到从油位孔流出为止。
安装并拧紧注油堵头和油位堵头。
启动变桨齿轮箱，几分钟后停机检查油位变化，如油位下降，再添加润滑油，加油量约为6L；c）加油工作完成后应立即清理干净泄露的润滑油；加油放油②放油和换油a）放油前油温保持一定温度，松开放油堵头，让润滑油流入一个足够大的容器内，这样有利于油顺畅的流出；b）减速机放油完成后，安装并拧紧放油堵头；c）按照上述加油操作流程重新给减速机注油；d）换油工作完成后清理加油口和放油口的油污。
6.4.2变桨小齿轮与变桨轴承内齿圈之间润滑a）清理旧润滑脂，推荐使用无纤维抹布和喷罐型的清洁剂；b）将油脂（牌号请参阅附录《风机维护用油一览表》）均匀涂抹在每个齿面上，在润滑过程中应小幅度旋转变桨轴承；c）加润滑脂工作完成后应立即清理干净泄漏的润滑脂，在清理过程中要避免油封损伤；d）检查回收的废润滑油，查看里面是否有过多的杂质或金属颗粒，以此来判断齿轮副磨损情况。