风机变桨

风机变桨系统的组成风机变桨系统是指用于调节风机桨叶角度以控制风机输出功率的一套系统。

它由多个组成部分构成，包括主控制器、传感器、执行器和电源等。

一、主控制器主控制器是风机变桨系统的核心部件，它负责接收传感器的信号，并根据信号来控制风机桨叶的角度。

主控制器通常采用微处理器或者专用的控制芯片，具有高性能和稳定性。

主控制器还可以通过通信接口与上位机或者监控系统进行数据交互，实现远程监控和控制。

二、传感器传感器是风机变桨系统的重要组成部分，用于感知风机的工作状态和环境参数。

常见的传感器包括风速传感器、风向传感器、温度传感器和加速度传感器等。

风速传感器用于测量风机所处的风速，风向传感器用于测量风机所处的风向，温度传感器用于测量风机的工作温度，加速度传感器用于测量风机的振动情况。

传感器将测量到的参数信号传递给主控制器，供其进行处理和控制。

三、执行器执行器是风机变桨系统的另一个重要组成部分，主要用于调节风机桨叶的角度。

常见的执行器包括液压执行器和电动执行器。

液压执行器通过液压系统来控制桨叶的角度，具有调节速度快、承载能力强的优点；电动执行器通过电机和传动装置来控制桨叶的角度，具有结构简单、可靠性高的优点。

执行器接收主控制器发送的控制信号，并将其转化为相应的动作，从而实现对桨叶角度的调节。

四、电源电源是风机变桨系统的能量来源，用于为主控制器、传感器和执行器等提供工作电压。

电源可以采用交流电源或者直流电源，根据实际情况选择合适的电源类型。

在风力发电系统中，通常使用直流电源，可以通过接入风力发电机的输出端来获取电能。

电源还需要具备一定的稳定性和可靠性，以确保整个系统的正常运行。

风机变桨系统的组成部分相互配合，共同完成对风机桨叶角度的控制。

主控制器接收传感器的信号，根据信号来判断风机的工作状态，并生成相应的控制信号。

执行器根据主控制器发送的控制信号来调节桨叶的角度，从而实现对风机输出功率的调节。

电源为整个系统提供工作电压，保证系统的正常运行。

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。

华创CCWE-2000/103.D型风机变桨系统介绍（AB（罗克韦尔）变桨系统）目录1. 变桨系统概述及AB变桨系统组成 (3)2. 控制柜内模块简介及采集和控制的信号介绍 (4)2.1 1#变桨控制柜模块组成及测量和控制的信号介绍 (4)2.1.1 L18ER控制器（1769-L18ER-BB1B） (4)2.1.2 IB8模块（1734-IB8） (5)2.1.3 IR2模块（1734-IR2） (5)2.1.4 SSI模块（1734-SSI） (5)2.1.5 Anybus模块（以太网转Canopen模块） (5)2.2 2#变桨控制柜模块组成及测量和控制的信号介绍 (6)2.2.1 AENT/A从站： (6)2.2.2 IB8模块（1734-IB8） (6)2.2.3 IB8模块（1734-IB8） (6)2.2.4 OB8模块-负责命令信号输出 (6)2.2.5 IR2模块（1734-IR2） (7)2.2.6 SSI模块（1734-SSI） (7)2.2.6 Stratix2000交换机 (7)2.3 3#变桨控制柜模块组成及测量和控制的信号介绍 (7)2.3.1 AENT/A从站： (7)2.3.2 IB8模块（1734-IB8） (7)2.3.3 IB8模块（1734-IB8） (8)2.3.4 OB8模块-负责命令信号输出 (8)2.3.5 IR2模块（1734-IR2） (8)2.3.6 SSI模块（1734-SSI） (8)1. 变桨系统概述及AB变桨系统组成变桨系统是风力发电机的核心控制系统，变桨系统能够实时响应风机主控系统的指令，通过调节叶片桨距角，使得机组能够在多变的风况条件下平稳地运行，并获取最大限度的能量。

在低风速时高效发电，高风速时输出额定功率电能。

单个叶片变桨距装置一般包括控制器、伺服驱动器、伺服电机、减速机、变距轴承、传感器、角度限位开关、蓄电池、变压器等。

风力发电机变桨系统所属分类:技术论文来源:电器工业杂志更新日期:2011-07-20摘要：变浆系统是风力发电机的重要组成部分，本文围绕风力发电机变浆系统的构成、作用、控制逻辑、保护种类和常见故障分析等进行论述。

关键词：变桨系统；构成；作用；保护种类；故障分析1 综述变桨系统的所有部件都安装在轮毂上。

风机正常运行时所有部件都随轮毂以一定的速度旋转。

变桨系统通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率，并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机。

风机的叶片（根部）通过变桨轴承与轮毂相连，每个叶片都要有自己的相对独立的电控同步的变桨驱动系统。

变桨驱动系统通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动。

风机正常运行期间，当风速超过机组额定风速时（风速在12m/s到25m/s之间时），为了控制功率输出变桨角度限定在0度到30度之间（变桨角度根据风速的变化进行自动调整），通过控制叶片的角度使风轮的转速保持恒定。

任何情况引起的停机都会使叶片顺桨到90度位置（执行紧急顺桨命令时叶片会顺桨到91度限位位置）。

变桨系统有时需要由备用电池供电进行变桨操作（比如变桨系统的主电源供电失效后），因此变桨系统必须配备备用电池以确保机组发生严重故障或重大事故的情况下可以安全停机（叶片顺桨到91度限位位置）。

此外还需要一个冗余限位开关（用于95度限位），在主限位开关（用于91度限位）失效时确保变桨电机的安全制动。

由于机组故障或其他原因而导致备用电源长期没有使用时，风机主控就需要检查备用电池的状态和备用电池供电变桨操作功能的正常性。

每个变桨驱动系统都配有一个绝对值编码器安装在电机的非驱动端（电机尾部），还配有一个冗余的绝对值编码器安装在叶片根部变桨轴承内齿旁，它通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动记录变桨角度。

风机主控接收所有编码器的信号，而变桨系统只应用电机尾部编码器的信号，只有当电机尾部编码器失效时风机主控才会控制变桨系统应用冗余编码器的信号。

1.5MW风机变桨系统故障分析及具体措施摘要风力发电作为现阶段电力能源供应系统的重要的构成部分，发电机组通常需要在高温、沙尘等恶劣环境下运行，风向、风速、风力与温度环境等特别容易受外力因素影响，所以其设计具有随机性、多变性与间歇性等方面的优点，风机系统在交变负载的影响下，容易出现故障问题。

变桨系统是风力发电的重要技术，分为液压变桨与电动变桨等形式，液压变桨系统的常见问题包括超限故障、不同步故障等；电动变桨运行系统主要的故障问题为电气回路、变桨电滑环以及后备电源等出现损坏，检修与管理人员应结合具体故障原因，采取针对性的处理方式。

1.变桨系统日常的巡检与维护1.1变桨轴承的基础保养(1)检查变桨轴承表面清洁度。

(2)检查变桨轴承表面防腐涂层。

(3)检查变桨轴承齿面情况。

(4)按运行规定定期润滑变桨轴承。

(5)定期紧固变桨轴承螺栓。

1.2变桨驱动电机的基础保养（1）定期检查变桨驱动器装置表面清洁度。

（2）定期检查变桨驱动器装置防腐涂层。

（3）定期检查变桨电机是否存在过热、有异常噪音等情况。

（4）定期更换变桨减速器齿轮箱油。

（5）定期紧固变桨驱动器螺栓。

（6）检查变桨电机接线是否存在老化1.3变桨限位开关的基础保养（1）定期检查限位开关灵敏性，是否存在松动现象。

（2）定期检查限位开关接线是否良好，并对其进行触发测试（3）定期紧固限位开关螺栓。

1.4变桨主控柜和超级电容柜的基础保养（1）定期检查变桨主控柜与轮毂之间的缓冲器是否存在磨损现象。

（2）定期检查变桨主控柜与动力电缆接头是否牢固、磨，电缆桥架是否变形、断裂。

（3）定期紧固控制柜与支架的螺栓。

（4）定期检测超级电容电压是否正常。

（5）定期检查变桨控制柜风扇是否正常运行，滤网有无堵塞。

（6）定期检查防雷模块接线有无松动，是否存在放电灼伤痕迹。

（7）定期检查控制柜门锁是否完好。

2.变桨类故障分析及处理方法2.1变桨角度不等同：由于B编码器是机械凸轮结构，与叶片的变桨齿轮啮合，精度不高且会不断磨损，在有大晃动时有可能产生较大偏差，因此先复位，排除故障的偶然因素;如果反复报这个故障,进轮毂检查A、B编码器,检查的步骤是先看编码器接线与插头，若插头松动，拧紧后可以手动变桨观察编码器数值的变化是否一致，若有数值不变或无规律变化，检查线是否有断线的情况。

风电变桨控制原理是指利用风能发电系统中的变桨机构来调整风机叶片的角度，以使风机在不同风速下保持最佳的转速和功率输出。

风电变桨控制原理主要包括以下几个方面：
1. 风速检测：通过安装在风机上的风速传感器或气象塔上的风速测量仪器，实时监测风速的变化。

2. 风速信号处理：将风速信号传输到控制系统中进行处理，以确定当前的风速状况。

3. 控制策略选择：根据风速信号和预设的控制策略，选择合适的变桨控制策略，以实现最佳的风机运行。

4. 变桨角度调整：根据控制策略，通过控制变桨机构，调整风机叶片的角度，以改变叶片的风阻特性和受力情况，从而使风机保持最佳的转速和功率输出。

5. 系统监测和保护：同时监测风机的运行状态和环境条件，如温度、湿度等，以及风机的故障和异常情况，及时采取相应的保护措施，确保风机的安全运行。

风电变桨控制原理的主要目标是通过调整风机叶片的角度，使风机在不同风速下保持最佳的转速和功率输出，从而提高风能发电系统的发电效率和可靠性。