风力发电机液压系统

风力发电中的液压系统的应用【摘要】近年来，我国的风电规模逐渐扩大，而大部分风力发电机组所处环境十分恶劣，机组经受各种极端工况的考验不断发生各类事故，目前各风力发电企业对于风电机组安全运行的要求也越来越高，而液压系统对风机平稳运行起着至关重要的作用，因此需要保证液压系统的稳定性，保证液压系统的良好运行，有效提高风机的可利用率。

本文对风力发电中的液压系统的应用进行了分析，对液压系统的稳定运行具有重要意义，同时也为液压系统的维护保养与维修提供了理论指导。

【关键词】风力发电；液压系统；液压泵引言液压技术由于可以达到大功率输出、可靠的控制精度、所占空间少等要求，在风电行业中得到广泛的应用。

在变桨距风力发电机组中，液压站的主要任务是执行机组的高速轴刹车和偏航刹车以及锁风轮锁。

1液压系统概述液压系统设计原理由于其优良的性能被广泛应用，这其中有前文提到的偏航控制系统和刹车制动功能，除此以外在风机齿轮箱传动系统也应用到了液压原理。

由于液压系统自身的稳定性、及时性能够有效提升风力发电整体系统的可靠性和智能化，因此国外知名的风力发电研究公司维斯塔斯公司针对变桨设计当中引用了液压控制原理，此种设计能够达到使得高速轴的制动性更加平稳及可靠，使得液压系统的优良特性达到最大程度的利用，有效提升风力发电系统的智能性。

风力发电系统中应当添加相关更为先进的传感设备，达到更好的采集和分析相关风能数据，使得风力发电系统整体运作更为合理科学，提升系统本身对风能的转化率，进而提升其经济价值和战略目的。

2风力发电中的液压系统的应用2.1风电机组的功率控制液压系统定浆距风电机组功率控制液压系统结构在不同环境下的工作流程是不同的，当风电机组所处区域风力较小时，叶轮转速经过齿轮箱增速后低于发电机额定转速时，液压系统会通过控制叶片末端的液压单元来驱动叶片旋转，达到增加叶轮旋转速度目的；当风速过大导致发电机转速超过其额定转速时，液压系统进行泄压，此操作将使得叶片末端发生位置改变，改变成与叶片主体呈直角的状态，使得叶片风阻加大，降低叶轮旋转速度。

金风S48750风力发电机三种刹车方式及相应液压系统动作过程风力机组的刹车系统包括机械刹车（两副高速闸）和空气刹车（叶尖）。

风力机组停机有三种刹车方式：正常刹车、安全刹车和紧急刹车。

下面分别描述三种刹车方式的过程及每一个步骤对应的液压系统动作过程：1、正常刹车流程：叶尖甩开气动刹车—脱网后电机转速到500转一个高速闸抱死刹车—转速为零时另一个高速闸抱死刹车（下次正常刹车时两幅高速闸动作顺序交换，确保两幅刹车片均匀磨损）—刹车完成后收叶尖（1）切除叶尖电磁阀的供电电源；320、350电磁阀失电，叶尖回油，叶尖压力消失。

（2）如果发电机与电网连接，当发电机转速低于同步转速（500rpm）时发电机脱网；当叶轮转速在限定时间内降低到设定转速时，一副高速闸实施制动；当转速为500rpm时电磁阀190.1（或者190.2）失电，高速闸1回油刹车。

（3）如果在设定时间内叶轮转速降到零，第二副高速闸在设定时间后制动；当转速为0rpm时190.2（或者190.1）失电，高速闸2回油刹车。

（4）刹车完成后叶尖收回。

310、320、350得电，液压泵工作，叶尖建压收回。

下一次再执行正常刹车时两副高速闸的动作顺序相反，确保两闸刹车片均匀磨损。

2、安全刹车流程：叶尖甩开气动刹车，同时一个高速闸抱死刹车—转速为零时另一个高速闸抱死刹车（下次正常刹车时两幅高速闸动作顺序交换，确保两幅刹车片均匀磨损）—刹车完成后收叶尖（1）叶尖和一副高速闸同时制动，发电机脱网；320、350、190.1（或者190.2）同时失电，叶尖、高速闸1回油刹车。

（2）叶轮转速为零时，第2部闸抱死；190.2（或者190.1）失电，高速闸2回油刹车。

（3）刹车完成后叶尖收回。

310、320、350得电，液压泵工作，叶尖建压收回。

下一次再执行安全刹车时两副高速闸的动作顺序相反，确保两闸刹车片均匀磨损。

3、紧急刹车流程：叶尖甩开气动刹车，同时两个高速闸抱死刹车，电机同时脱网。

风力发电机液压变桨系统简介全球投入商业运行的兆瓦级以上风力发电机均采用了变桨距技术，变桨距控制与变频技术相配合，提高了风力发电机的发电效率和电能质量，使风力发电机在各种工况下都能够获得最佳的性能，减少风力对风机的冲击，它与变频控制一起构成了兆瓦级变速恒频风力发电机的核心技术。

液压变桨系统具有单位体积小、重量轻、动态响应好、转矩大、无需变速机构且技术成熟等优点。

本文将对液压变桨系统进行简要的介绍。

风机变桨调节的两种工况风机的变桨作业大致可分为两种工况，即正常运行时的连续变桨和停止（紧急停止）状态下的全顺桨。

风机开始启动时桨叶由90°向0°方向转动以及并网发电时桨叶在0°附近的调节都属于连续变桨。

液压变桨系统的连续变桨过程是由液压比例阀控制液压油的流量大小来进行位置和速度控制的。

当风机停机或紧急情况时，为了迅速停止风机，桨叶将快速转动到90°，一是让风向与桨叶平行，使桨叶失去迎风面；二是利用桨叶横向拍打空气来进行制动，以达到迅速停机的目的，这个过程叫做全顺桨。

液压系统的全顺桨是由电磁阀全导通液压油回路进行快速顺桨控制的。

液压变桨系统液压变桨系统由电动液压泵作为工作动力，液压油作为传递介质，电磁阀作为控制单元，通过将油缸活塞杆的径向运动变为桨叶的圆周运动来实现桨叶的变桨距。

液压变桨系统的结构变桨距伺服控制系统的原理图如图1所示。

变桨距控制系统由信号给定、比较器、位置（桨距）控制器、速率控制器、D/A转换器、执行机构和反馈回路组成。

图1 控制原理图液压变桨执行机构的简化原理图如图2所示，它由油箱、液压动力泵、动力单元蓄压器、液压管路、旋转接头、变桨系统蓄压器以及三套独立的变桨装置组成，图中仅画出其中的一套变桨装置。

图2 液压原理图结束语液压变桨系统与电动变桨系统相比，液压传动的单位体积小、重量轻、动态响应好、扭矩大并且无需变速机构，在失电时将蓄压器作为备用动力源对桨叶进行全顺桨作业而无需设计备用电源。

风力发电液压系统故障诊断研究摘要：近年来随着风力发电的大规模实施，我国风力发电的规模和数量也在不断地增加，这就对风机的运行、检修和维护工作提出了更好的要求。

由于风力发电系统在野外工作时间较长，工作环境较差，容易发生风力发电机故障，因此，对保证机组安全正常运行具有十分重要的意义，需要分析机组故障诊断，及时发现，及时检修，提高运行稳定性和可靠性。

基于此，本文就风力发电液压系统故障诊断进行研究，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：风力发电机组故障；液压系统；故障诊断引言一般情况下，处于同一风电场中的相同型式的风力发电机组,在全年的工作过程中，不少时候都会发生不同的故障，从机械构造上来看，这些风力机组一般包括了二大部份：电力元件和机械部分，前者的损坏一般并没有造成附件的损坏，而后者的损坏却可以引起附件的损坏，所以，对于行人为了确保人身安全,若要登机检查，一般都必须在小风期进行，这种硬性要求从客观上对风力发电设备的检查造成了极大的困难，是无法在强风时进行检查维护的。

此外，很多电气元件的工作条件变化，即便进行严格的检查测试，仍然不能及时发现问题，这也是检修风力发电机无法避免的问题所在。

1风力发电机组日常故障处理(1)风力发电机组测风仪失效。

当测风仪发生故障时，应检查测风仪是否灵敏，即风力发电机所呈现的输出功率与其转速有偏差。

如果没有异常情况，立即检查传感器和信号侦测电路有没有故障，如果有故障，就应该进行排除处理。

当测风仪出现问题，要检验测风仪能否可靠，即风力发电厂所提供的输出功率与其速度之间的误差。

如没有异常情况，立即检测传感器的信号检测回路有无问题，一旦发现问题,就必须加以解决处理。

(2)异响。

风力发电机组在运行过程中发生声响异常，应查明其发出声响的部位。

对传动系统出现故障的，应进行位置温度对应、震动状态对应检查，查明原因，明确故障隐患，并进行有的放矢的应对。

(3)温度超标。

当风力发电机在运行过程中发生装置设备温度超标而自动停机时，即由于发电机、控制箱、晶闸管等装置设备在运行过程中温度过高而定值过高，从而引起的自动保护停机。

风力发电机组电液伺服系统简介一、概述：风力发电机组的液压伺服系统，主要用于变浆距风力发电机组的变浆控制装置、安全浆距控制装置、偏航驱动和制动装置、停机制动装置提供液压驱动力及控制，实现风力发电机组的转速控制、功率控制，同时也制控机械刹车机构。

根据自然风速、风向，液压伺服系统自动调节发电机组在稳定的电压和频率下运行发电，并对恶劣气候实施自动安全保护。

二、风力发电机组电液伺服液压系统特点：1、可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1），即能在很宽的范围内很容易地调节力与转矩；2、控制性能好，对力、速度、位置等指标能以很高的响应速度精确地进行控制。

很容易实现机器的自动化，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。

3、体积小、重量轻、运动惯性小、反应速度快，动作可靠，操作性能好。

4、可自动实现过载保护。

一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。

5、可以方便地根据需要使用液压标准元件、灵活地构成实现任意复杂功能的系统。

6、采用高性能比例伺服阀，提高抗污染能力。

三、电液伺服系统的基本组成1、动力元件动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体（主要是油）的压力能，是指液压系统中的油泵，向整个液压系统提供压力油。

液压泵的常见结构形式有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。

2、控制元件控制元件(即各种液压阀)其作用是在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向，以满足执行元件对力、速度和运动方向的要求。

该电液伺服系统的主要元件为带位置反馈的高性能比例伺服阀。

3、执行元件执行元件是把系统的液体压力能转换为机械能的装置，驱动外负载做功。

旋转运动用液压马达，直线运动用液压缸，摆动用液压摆动马达。

油缸、马达有位置传感器与控制阀构成反馈控制。

4、辅助元件辅助元件是传递压力能和液体本身调整所必需的液压辅件，其作用是储油、保压、滤油、检测等，并把液压系统的各元件按要求连接起来，构成一个完整的液压系统。

辅助元件包括油箱、蓄能器、滤油器、传感器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位计、油温计等。

风力发电机液压变桨系统与电动变桨系统对比分析关键词：风力发电机组叶片桨距角控制扭矩和功率控制并网型风力发电机组是将风的动能转换成机械能，再把机械能转换成电能并入电网。

由于风速随时发生变化，因此长期运行在野外的风力发电机组承受着十分复杂恶劣的交变载荷。

所以风力发电机组各个部件的疲劳强度、材料结构和控制策略是影响风力发电机组寿命的主要因素。

叶轮是扑捉风能的关键部件，叶轮是由叶片和轮毂组成。

叶片具有空气动力外形，在气流的作用下产生力矩驱动叶轮转动，通过轮毂和主轴将扭矩传递到齿轮箱增速来驱动发电机，再经过变流器把电压转换成和电网电压频率，幅值和相位完全一致后经箱变并入电网，由此完成能量的变换。

变桨控制系统通过控制对叶片的迎风角度能够获取更多的风能，并减小因阵风引起的载荷，因此取得了广泛应用。

变桨系统能够控制发电机转速使其跟踪风速变化，时刻跟踪风能利用系数cp，通过对变桨系统的控制可以对输出扭矩和功率进行控制，保持最佳功率曲线。

变桨距控制系统通过控制连接在轮毂轴承机构转动叶片来控制叶片桨距角，由此来减小翼型的升力来控制叶轮的转速达到控制输出扭矩和功率的目的。

变桨距系统可根据风速连续调节叶片的桨距角，以便达到在额定风速以上能够保持输出功率恒定的的目的。

一般在额定风速以下，叶片的启动桨距角是87度左右，当风力发电机在启动的过程中桨距角逐渐向0度方向转动，此时气流在轮毂上产生的提升力逐渐增加，叶轮越转越快，当达到额定转速时风机并网运行，所以控制叶片的桨距角是变桨控制系统的关键。

1 液压变桨系统的原理与结构液压变桨距的控制原理就是控制系统通过检测信号驱动液压系统，使液压系统变桨缸直接运行，从而通过一个运动装置将直线运动变为圆周运动，来推动带有轴承的叶片转动，实现调节桨距角的目的。

对于小功率的风力发电机一般采用统一变桨控制，也就是说利用一个液压执行机构控制整个风机的所有叶片变桨，但对于大功率风力发电机采用独立变桨机构，每个液压执行机构去单独控制每个叶片的桨距角达到控制的准确性和一致性。

风力发电机液压变桨系统简介全球投入商业运行的兆瓦级以上风力发电机均采用了变桨距技术，变桨距控制与变频技术相配合，提高了风力发电机的发电效率和电能质量，使风力发电机在各种工况下都能够获得最佳的性能，减少风力对风机的冲击，它与变频控制一起构成了兆瓦级变速恒频风力发电机的核心技术。

液压变桨系统具有单位体积小、重量轻、动态响应好、转矩大、无需变速机构且技术成熟等优点。

本文将对液压变桨系统进行简要的介绍。

风机变桨调节的两种工况风机的变桨作业大致可分为两种工况，即正常运行时的连续变桨和停止（紧急停止）状态下的全顺桨。

风机开始启动时桨叶由90°向0°方向转动以及并网发电时桨叶在0°附近的调节都属于连续变桨。

液压变桨系统的连续变桨过程是由液压比例阀控制液压油的流量大小来进行位置和速度控制的。

当风机停机或紧急情况时，为了迅速停止风机，桨叶将快速转动到90°，一是让风向与桨叶平行，使桨叶失去迎风面；二是利用桨叶横向拍打空气来进行制动，以达到迅速停机的目的，这个过程叫做全顺桨。

液压系统的全顺桨是由电磁阀全导通液压油回路进行快速顺桨控制的。

液压变桨系统液压变桨系统由电动液压泵作为工作动力，液压油作为传递介质，电磁阀作为控制单元，通过将油缸活塞杆的径向运动变为桨叶的圆周运动来实现桨叶的变桨距。

液压变桨系统的结构变桨距伺服控制系统的原理图如图1所示。

变桨距控制系统由信号给定、比较器、位置（桨距）控制器、速率控制器、D/A转换器、执行机构和反馈回路组成。

图1 控制原理图液压变桨执行机构的简化原理图如图2所示，它由油箱、液压动力泵、动力单元蓄压器、液压管路、旋转接头、变桨系统蓄压器以及三套独立的变桨装置组成，图中仅画出其中的一套变桨装置。

图2 液压原理图结束语液压变桨系统与电动变桨系统相比，液压传动的单位体积小、重量轻、动态响应好、扭矩大并且无需变速机构，在失电时将蓄压器作为备用动力源对桨叶进行全顺桨作业而无需设计备用电源。

风电机组液压站规程1 简介MY1.5s发电机液压系统其主要功能是为高速联轴器制动器和偏航制动器提供液压力，它包括一个液压站，以及连接两个执行机构（高速联轴器制动器、偏航制动器）之间的液压管路。

本章只介绍液压站。

1.1 液压系统外观及参数：液压站技术参数：工作介质：介质必须采用“Esso Univis HVI 46”油箱容积：10L 泵出口流量: 1.6L/min电机功率；0.75KW 正常工作压力; 160bar左右电机频率: 50Hz 电机转速；1450RPM电机电压；400v1.2各部件作用说明液压站系统示意图见下面《液压原理图》液位计（序号20）上的视窗用于直接目测油箱里面液位高低的情况；液温发讯器（序号21）用于实时监制油量的高低，当油温度超过70℃C时候，开关点断开报警；空气滤清器（序号30）用于油与空气交换，旋开盖帽可用作系统加油口和油液取样口；压力表组件（序号290）可灵活测量各个测压点的压力值，其本身并不和任何油路相贯通；进油过滤器（序号110）当过滤器外部指示器颜色由绿色变为红色，应及时更换滤芯以保证系统的正常运行；单向阀（序号120）其开启压力为0.5bar，用于对工作介质流向控制；溢流阀（序号130）其设定值为190bar，用于保护系统的最高压力不超过190bar，作为安全阀使用；手动泵（序号270）在电机不正常启动的紧急情况下使用，其配套的手柄放置油箱后侧，使用时插入手柄前后拉动数次以提升系统压力后与蓄能器（序号150）共同保持系统压力在一段时间内的稳定。

压力传感器（序号160）由1个模拟量（4-20mA）和2个开关量组成，模拟量用于实时检测系统压力值，2个开关量其上限值设定为160bar，下限值设定为140bar；蓄能器（序号150）正常情况下通过把液压能转化成弹性势能储存起来，当系统瞬时需要大量或系统压力出现波动时候，释放之前所储存的能量，另外当泵因停电或损坏时可以做为紧急动力源，起到系统保压的功能；溢流阀（序号250）其整定压力值为200bar，出厂时候已经铅封，现场不必再另行调节；截止阀（序号260），此阀正常工作时候为全关状态，打开即系统卸荷；减压阀（序号180），此阀为二通型减压阀，出口压力设定值为95bar。

风电机组液压站规程1 简介MY1.5s发电机液压系统其主要功能是为高速联轴器制动器和偏航制动器提供液压力，它包括一个液压站，以及连接两个执行机构（高速联轴器制动器、偏航制动器）之间的液压管路。

本章只介绍液压站。

1.1 液压系统外观及参数：液压站技术参数：工作介质：介质必须采用“Esso Univis HVI 46”油箱容积：10L 泵出口流量: 1.6L/min电机功率；0.75KW 正常工作压力; 160bar左右电机频率: 50Hz 电机转速；1450RPM电机电压；400v1.2各部件作用说明液压站系统示意图见下面《液压原理图》液位计（序号20）上的视窗用于直接目测油箱里面液位高低的情况；液温发讯器（序号21）用于实时监制油量的高低，当油温度超过70℃C时候，开关点断开报警；空气滤清器（序号30）用于油与空气交换，旋开盖帽可用作系统加油口和油液取样口；压力表组件（序号290）可灵活测量各个测压点的压力值，其本身并不和任何油路相贯通；进油过滤器（序号110）当过滤器外部指示器颜色由绿色变为红色，应及时更换滤芯以保证系统的正常运行；单向阀（序号120）其开启压力为0.5bar，用于对工作介质流向控制；溢流阀（序号130）其设定值为190bar，用于保护系统的最高压力不超过190bar，作为安全阀使用；手动泵（序号270）在电机不正常启动的紧急情况下使用，其配套的手柄放置油箱后侧，使用时插入手柄前后拉动数次以提升系统压力后与蓄能器（序号150）共同保持系统压力在一段时间内的稳定。

压力传感器（序号160）由1个模拟量（4-20mA）和2个开关量组成，模拟量用于实时检测系统压力值，2个开关量其上限值设定为160bar，下限值设定为140bar；蓄能器（序号150）正常情况下通过把液压能转化成弹性势能储存起来，当系统瞬时需要大量或系统压力出现波动时候，释放之前所储存的能量，另外当泵因停电或损坏时可以做为紧急动力源，起到系统保压的功能；溢流阀（序号250）其整定压力值为200bar，出厂时候已经铅封，现场不必再另行调节；截止阀（序号260），此阀正常工作时候为全关状态，打开即系统卸荷；减压阀（序号180），此阀为二通型减压阀，出口压力设定值为95bar。

风电操作技术培训液压系统液压系统在风电操作技术中扮演着重要的角色。

本文将详细介绍液压系统在风电操作中的应用，同时探讨液压系统的工作原理和常见故障排除方法。

一、液压系统在风电操作中的应用在风电领域中，液压系统广泛应用于风力发电机组的控制系统和机械传动系统中。

在风力发电机组的控制系统中，液压系统主要用于风轮、偏航系统和调节系统的运动控制，确保风力发电机的安全高效运行。

在机械传动系统中，液压系统则用于叶轮变桨机构、变桨电机和变桨驱动器等关键部件的传动控制，确保风力发电机组的叶轮角度和转速控制。

二、液压系统的工作原理液压系统是基于流体力学原理的工作系统，其主要由液压泵、液压缸、阀门、油箱等组成。

液压泵将机械能转换为液压能，通过液压泵将液体推进到液压缸中，从而实现机械传动和运动控制。

液压系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 液压泵启动：当液压系统启动时，液压泵开始旋转，通过吸入液体并排出液体的方式，形成一个连续的液压能力。

2. 液压泵输出液压能：液压泵将输入的机械能转化为液压能，通过压力传递给液压缸。

3. 液压缸执行工作：液压缸接受到液压能后，通过活塞推动和传动机构，实现机械元件的运动控制。

4. 控制阀的作用：液压系统中的各种阀门，包括方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀等，起到控制液压能流动方向、流量和压力的作用。

5. 液压能的回收：液压缸完成一定工作后，液压能需要回收，通常通过液压缸的负载返回和溢流阀控制。

三、常见故障排除方法液压系统在风电操作中常常面临各种故障，下面介绍几种常见故障的排除方法：1. 液压泵无压力输出：可能是液压泵内部损坏或阀门关闭不良，此时需要检查和更换液压泵或阀门。

2. 液压缸运动缓慢或停止：可能是液压泵输出液体流量不足或系统中存在漏油现象，此时需要检查和更换液压泵，同时修复漏油点。

3. 液压系统压力异常升高：可能是压力控制阀故障或其他阀门关闭不良，此时需要检查和更换压力控制阀或其他阀门。

第6章风力发电机组液压与润滑系统6.1 概述1、风力发电机组的液压系统的主要功能是为（），（）、（）等机构提供动力。

2、在定桨距风力发电机组中，液压系统除了提供（）外，还对机组的（）提供动力，控制空气与机械制动的开启，实现机组的开机和停机。

3、在某些变桨距风力发电机组中，采用了液压变桨距装置，利用液压系统控制（），实现风力发电机组的（）、（），同时也控制机械制动机构以及驱动偏航减速机构。

4、润滑油，填充在金属运动副之间，用以保护（），降低（），减少（），防止（），带走（），更要求超强（）、抗（）和良好的（）适应性能，保证设备在设计寿命内无故障运行。

6.2 风力发电机组的液压系统1、液压系统主要功能：2、某些机组采用液压变桨距系统，对于变桨距系统的伺服油缸，需要压力油的（）和（）都要适时变化，系统中的控制元件是（）。

3、比例阀控制技术基本工作原理：4、变桨距液压系统图见P157，熟悉各液压元件，读懂工作原理。

5、风力发电机液压系统使用的液压油要求具有良好的（）、（）及（）性能，能适应北方寒冷的气候。

推荐使用黏度指数高、抗磨性能好、抗腐蚀、抗氧化性能好、空气释放性、分水性能以及低温性能优异的液压油。

6.3 液压系统的使用与维护1、液压油污染原因：2、液压油污染危害：3、液压系统检查项目：4、液压故障处理：6.4 润滑基础1、一般来说，在摩擦副之间加入某种物质，用来（）、（），以达到延长机件使用寿命的措施叫润滑。

2、能起到减低机件接触面间的（）的物质都叫润滑剂。

3、润滑对机械设备的正常运转起着如下作用：4、根据润滑剂的物质形态分类：5、根据润滑膜在摩擦表面间的分布状态分类：1.（）；2.（）。

6、润滑油由（）加（）调和而成。

基础油在润滑油成分中，一般占（）以上。

7、添加剂按其性能区分有：8、润滑脂由（）加（）和（）组成。

基础油可以是（）或（）。

6.5 风力发电机组的润滑1、风力发电机组使用的油品应当具备下列特性：2、风力发电机组运行的环境温度一般不超过（）度，且持续时间不长。

风力发电机组液压系统的组成导语：风力发电机使用两个驱动系统，即制动系统(偏转器和主轴一高速轴回转系统)和叶片角度控制及机舱偏转器回转控制系统。

风电液压系统风机是有许多转动部件的。

机舱在水平面旋转，随时跟风。

风轮沿水平轴旋转，以便产生动力。

在变桨矩风机，组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转，以便适应不同的风况。

在停机时，叶片尖部要甩出，以便形成阻尼。

液压系统就是用于调节叶片桨矩、阻尼、停机、刹车等状态下使用。

1、驱动系统风力发电机使用两个驱动系统，即制动系统(偏转器和主轴一高速轴回转系统)和叶片角度控制及机舱偏转器回转控制系统。

制动系统用液压控制，而叶片和偏转器的控制则用液压或电气驱动方式。

采用那一种传动的争论在风力发电机的设计中也不例外。

至于采用液压还是电气来控制叶片角度的输出功率、速度或频响，一般取决于制造厂家的经验而定。

2、变桨控制系统叶片角度（变桨）控制系统设计时主要应考虑当风力发电机遇到像台风等强风力时，机组能立即停止运行，以使电源中断，而此时的叶片需要控制在和风向相平行的位置上，确保叶片不再转动，电源中断后，机组的能量贮存系统开始工作，如液压蓄能器或蓄电池。

用液压控制时，用液压直线驱动器(液压缸)，用电气控制时，采用电气回转式驱动器。

装在主轴内的液压直线驱动器，及停止时应用的蓄能器也装在轴内。

国外液压直线驱动器是将液压、电子、电气的优点融合在一起的液压直线驱动装置（Electro-hydraulicsystem），简称Hybrid系统，这种系统节能是值得提倡。

这种由液压缸、液压泵、AC马达、蓄能器、电磁阀、传感器和动力源组成的集成式电气液压伺服驱动系统具有动态性能好，输出功率大，电气安装性和维护性好等优点。

它可以降低液压系统的缺点，如漏油和油污染的影响，使可靠性得到显著提高，而当电力中断时，又能充分显示出液压传动的优点，即和液压缸串联的液压缸，从蓄能器获得供油，使叶片迎风面和风向平行，使叶轮停止转动。

风力发电机组控制系统的执行机构前言：对于定浆恒频风力发电机而言，控制系统的执行机构主要是液压系统和偏航系统；液压系统用于空气动力制动以及辅助制动机构的工作，还用于给偏航系统加阻尼；对于变速恒频风力发电机组而言，控制系统除了以上执行机构外，还应包括变流器和变桨系统。

一、气动制动大型风力发电机组的主要制动装置即气动制动。

对于定浆风机启动制动机构依托叶尖扰流器；对于具有变桨机构的风机，气动装置为变桨机构。

叶尖扰流器通常都是液压控制。

控制过程如下：液压系统通过旋转接头向穿过齿轮箱固定在主轴上的金属油管供油，油管连结着桨叶油路分配器，分配器连接着三个桨叶的液压缸。

当液压缸不断地充油，使活塞收缩，令与活塞连结的钢丝绳拉动叶尖扰流器，使其收回。

液压缸压力正常时叶尖扰流器与桨叶合为一体，如果将液压缸压力撤销，叶尖扰流器从工作位置甩出，形成启动阻尼，使叶轮转速迅速下降到安全位置。

桨叶油路上设有限压阀，以确保叶尖压力不超过设定值，主控制系统时刻监测叶尖压力。

如果叶轮转速过高，由离心力引起的叶尖压力上升，压力超过限值时就会触发停机动作。

在叶尖扰流控制的液压回路中通常包含突开阀，当叶尖压力过高时，液压缸过高的压力将把突开阀的防爆膜击穿，液压压力自动释放，叶尖扰流器甩出，机组执行安全停机。

二、机械制动机构机械制动机构是风力发电机组安全保护系统的辅助制动机构。

机械制动有两种执行方式:一种是弹簧力制动，液压力停止制动，这样可以保证在电网断电情况下的制动效果;另种是液压力制动，弹簧力停止制动，这样可以实现可控的柔性机械制动，但如果电网长时间断电则机械制动会松开。

对于定桨恒速风力发电机组,要求机械制动机构在气动制动故障情况下能够独立将脱网的风力发电机组制动。

因此，机械制动的制动力矩要足够大，其最恶劣的情况是机组在额定负载运行时突然甩负载停机，而此时空气动力制动故障，机械制动作为备用制动机构投入。

这种情况对传动系统造成的瞬时载荷非常大，传动系统所有部件的设计都必须考虑机械制动的制动力矩，但是过大的制动力矩也是不可取的，它会使整个传动系统的成本大大提高。

液压独立变桨距工作原理
液压独立变桨距是一种风力发电系统中用来调节风车桨叶角度的机构，通过改变桨叶角度来控制风车叶片的受力情况，进而调节风车发电机的转速。

该系统由液压缸、传感器、液压泵、控制阀和电控系统等组成。

具体的工作原理如下：
1. 检测风速：通过安装在风车机身上的传感器，实时检测风速和风向，并将这些数据传送给电控系统。

2. 控制系统分析数据：电控系统根据传感器传来的数据对风速和风向进行分析，以预测大气动力负荷的变化。

3. 传感器信号转化：电控系统将分析后的数据转化为电信号，并将其发送给液压泵和控制阀。

4. 液压泵供压：根据电控系统的指令，液压泵开始供液，并输出一定压力的液体。

5. 控制阀控制液流：液压泵提供液压力后，控制阀开始控制液流的进出，液体通过液压管路进入液压缸。

6. 液压缸推动角度调节：液体进入液压缸后，液压缸就会进行伸缩，推动变桨距机构进行角度调节。

7. 桨叶角度调节：液压缸的伸缩会引起变桨距机构的转动，从
而调整风车的桨叶角度，使风车叶片能够在不同风速下的风力作用下保持适宜的受力状态。

8. 稳定发电机转速：通过桨叶角度的调整，风力发电机的受力情况得到调整，从而稳定发电机的转速，提高风能利用效率。

总的来说，液压独立变桨距通过液压系统控制桨叶角度的调整，使风力发电机能够根据不同的风力条件进行自动调节，以达到最佳的发电效率。

风力发电机液压变桨系统与电动变桨系统对比分析摘要：风力发电机组变桨系统通过对叶片桨距角的控制调节发电机输出的扭矩和功率，使其能够控制发电机转速使其跟踪风速变化。

文章针对目前流行的两种变桨系统进行研究，并指出液压变桨系统和电动变桨系统在使用维护中存在的优缺点。

关键词：风力发电机组叶片桨距角控制扭矩和功率控制并网型风力发电机组是将风的动能转换成机械能，再把机械能转换成电能并入电网。

由于风速随时发生变化，因此长期运行在野外的风力发电机组承受着十分复杂恶劣的交变载荷。

所以风力发电机组各个部件的疲劳强度、材料结构和控制策略是影响风力发电机组寿命的主要因素。

叶轮是扑捉风能的关键部件，叶轮是由叶片和轮毂组成。

叶片具有空气动力外形，在气流的作用下产生力矩驱动叶轮转动，通过轮毂和主轴将扭矩传递到齿轮箱增速来驱动发电机，再经过变流器把电压转换成和电网电压频率，幅值和相位完全一致后经箱变并入电网，由此完成能量的变换。

变桨控制系统通过控制对叶片的迎风角度能够获取更多的风能，并减小因阵风引起的载荷，因此取得了广泛应用。

变桨系统能够控制发电机转速使其跟踪风速变化，时刻跟踪风能利用系数Cp，通过对变桨系统的控制可以对输出扭矩和功率进行控制，保持最佳功率曲线。

变桨距控制系统通过控制连接在轮毂轴承机构转动叶片来控制叶片桨距角，由此来减小翼型的升力来控制叶轮的转速达到控制输出扭矩和功率的目的。

变桨距系统可根据风速连续调节叶片的桨距角，以便达到在额定风速以上能够保持输出功率恒定的的目的。

一般在额定风速以下，叶片的启动桨距角是87度左右，当风力发电机在启动的过程中桨距角逐渐向0度方向转动，此时气流在轮毂上产生的提升力逐渐增加，叶轮越转越快，当达到额定转速时风机并网运行，所以控制叶片的桨距角是变桨控制系统的关键。

1 液压变桨系统的原理与结构液压变桨距的控制原理就是控制系统通过检测信号驱动液压系统，使液压系统变桨缸直接运行，从而通过一个运动装置将直线运动变为圆周运动，来推动带有轴承的叶片转动，实现调节桨距角的目的。