华锐培训教材(变桨)
变桨系统维护
华锐风电科技有限公司风力发电机组培训教材变桨部分1、变桨控制系统简介变桨控制系统包括三个主要部件,驱动装置－电机,齿轮箱与变桨轴承。
从额定功率起,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。
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。
变桨控制系统就是通过改变叶片迎角,实现功率变化来进行调节的。
通过在叶片与轮毂之间安装的变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角,由此控制叶片的升力,以达到控制作用在风轮叶片上的扭矩与功率的目的。
在90度迎角时就是叶片的工作位置。
在风力发电机组正常运行时,叶片向小迎角方向变化而达到限制功率。
一般变桨角度范围为0～86度。
采用变桨矩调节,风机的启动性好、刹车机构简单,叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、额定点以前的功率输出饱满、额定点以的输出功率平滑、风轮叶根承受的动、静载荷小。
变桨系统作为基本制动系统,可以在额定功率范围内对风机速度进行控制。
变桨控制系统有四个主要任务:1、通过调整叶片角把风机的电力速度控制在规定风速之上的一个恒定速度。
2、当安全链被打开时,使用转子作为空气动力制动装置把叶子转回到羽状位置(安全运行)。
3、调整叶片角以规定的最低风速从风中获得适当的电力。
4、通过衰减风转交互作用引起的震动使风机上的机械载荷极小化。
2、变桨轴承2、1安装位置变桨轴承安装在轮毂上,通过外圈螺栓把紧。
其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动,并与叶片联接2、2工作原理当风向发生变化时,通过变桨驱动电机带动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角,使叶片保持最佳的迎风状态,由此控制叶片的升力,以达到控制作用在叶片上的扭矩与功率的目的。
2、3变桨轴承的剖面图从剖面图可以瞧出,变桨轴承采用深沟球轴承深沟球轴承主要承受纯径向载荷,也可承受轴向载荷。
承受纯径向载荷时,接触角为零。
位置1:变桨轴承外圈螺栓孔,与轮毂联接。
位置2:变桨轴承内圈螺栓孔,与叶片联接。
位置3:S标记,轴承淬硬轨迹的始末点,此区轴承承受力较弱,要避免进入工作区。
SL1500风电机组变桨系统 ppt课件
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伺服电机
带位置反馈和电热调节器 相关参数：1.5MW 功率： 4.8kW 额定扭矩：23Nm 额定转速：2000rpm
ppt课件
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制动器
当制动器供电时，叶片能够向两个方向运行； 当制动器断电时，叶片只能向顺桨的方向运动， 不能向工作位置运动。1.5MW变桨制动器都是单向 的，工作时，一直供电，双方向都能运动，只有 出现紧急情况才断电，限制一个方向运动。
变桨限ppt课位件撞块
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当叶片变桨趋 于顺桨位置时，顺 桨接近撞块就会运 行到接近开关上方， 接近开关接受信号 后会传递给变桨系 统，提示叶片已经 处于顺桨位置。
ppt课变件 （顺）桨接近撞块
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顺桨接近撞块和变桨限位撞块的基本维护
a.检查变桨接近开关的清洁度，以保证能够 正常接受信号。
b.检查易损件缓冲块，做到及时更换。 c.检查各撞块螺栓的紧固。
ppt课件
4
二、变桨系统工作示意图
变桨调节范围
风向
顺桨位置
极限工作位置
变桨驱动装置
ppt课件
变桨齿轮边缘
5
顺桨位置
停机
启动
变桨保护
满发
ppt课件
6
工作位置
1.5MW轮毂装置示意图
导流帽
轮毂
极限工作位置撞块
轮毂变 桨控制 柜
变桨限 位撞块
轮毂罩 分隔壁
极限工作位置 开关
变桨制动器
ppt课件
缓冲器 变桨接 近开关
ppt课件28Fra bibliotek1.5MW变桨调节范围
ppt课件
29
ppt课件
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置撞块、接近开关、限位开关、缓冲器
ppt课件
变桨系统维护培训资料
变桨系统维护华锐风电科技有限公司风力发电机组培训教材变桨部分1.变桨控制系统简介变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置－电机，齿轮箱和变桨轴承。
从额定功率起，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。
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。
变桨控制系统是通过改变叶片迎角，实现功率变化来进行调节的。
通过在叶片和轮毂之间安装的变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角，由此控制叶片的升力，以达到控制作用在风轮叶片上的扭矩和功率的目的。
在90度迎角时是叶片的工作位置。
在风力发电机组正常运行时，叶片向小迎角方向变化而达到限制功率。
一般变桨角度范围为0～86度。
采用变桨矩调节，风机的启动性好、刹车机构简单，叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、额定点以前的功率输出饱满、额定点以的输出功率平滑、风轮叶根承受的动、静载荷小。
变桨系统作为基本制动系统，可以在额定功率范围内对风机速度进行控制。
变桨控制系统有四个主要任务：1. 通过调整叶片角把风机的电力速度控制在规定风速之上的一个恒定速度。
2. 当安全链被打开时，使用转子作为空气动力制动装置把叶子转回到羽状位置（安全运行）。
3. 调整叶片角以规定的最低风速从风中获得适当的电力。
4. 通过衰减风转交互作用引起的震动使风机上的机械载荷极小化。
2.变桨轴承2.1安装位置变桨轴承安装在轮毂上，通过外圈螺栓把紧。
其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动，并与叶片联接2.2工作原理当风向发生变化时，通过变桨驱动电机带动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角，使叶片保持最佳的迎风状态，由此控制叶片的升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率的目的。
2.3变桨轴承的剖面图从剖面图可以看出，变桨轴承采用深沟球轴承深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受轴向载荷。
承受纯径向载荷时，接触角为零。
位置1：变桨轴承外圈螺栓孔，与轮毂联接。
位置2：变桨轴承内圈螺栓孔，与叶片联接。
华锐1.5MW变桨程序安装步骤
1. 安装变桨软件。
检查变桨系统的安装软件的版本是否是最新的，如不是最新，需要重新下载程序。
PC机需安装了V56_Base.exe的软件（安装正常后出现COMBIVIS5，CP Mode 两种快捷方式）才能进行程序的下载。
以变桨控制柜HC400的变频器程序的更新或下载为例介绍下载步骤：
a) 使用KEB数据线连接变桨变频器和PC。
注：不能带电插拔KEB数据线;连接到PC机的端口和程序中设置的通讯端口要一致。
b) 双击COMBIVIS5，出现如下窗口，点击“Yes”。
跳出如下窗口，点击“Yes”(由于下面的截图是在没有连接变频器的情况下的窗口，如果在线连接变频器，上面的文字信息将有所不同) 。
出现如下对话框：选择“F5-S/V2.80 4000rpm”，点击“ok”。
c)．在“File”菜单下点击选择“Open...”选项，↙；
在弹出对话框中选择“Parameter_Pitch_3004_Blade1.dw5”选项,打开；
在如下对话框中选择“否”选项,
显示如下：
点击“”或者在如下菜单中选择“Download to inverter”
之后经确认键，就开始下载程序到变频器中，显示如下进程图框：。
华锐风机KEB变桨系统工作原理及故障处理
图1 变桨电机图2 备用电池组 安全锁定系统安全锁定系统是指变桨电机采用单向制动，单向制动是指叶片在变桨时有制动功能，顺桨时没有。
当电网掉电时，叶片会由于自身重力向顺桨方向转动，保护设备。
变桨滑环变桨滑环（见图3）用来传递机舱部分与轮毂部分的电源和控制信号，安装在轮毂内。
图3 变桨滑环 变桨变频器变桨变频器（见图4）与PLC之间的通信基于图4 变桨变频器6 变桨限位变桨角度范围为0~90°，86°时有一个电磁感应开关来检测叶片是否在顺桨位置，在-4°时有一个极限位置开关来保护叶片不会超出工作位置。
变桨变频器程序传输1 连接变桨程序硬件由装有COMBIVIS软件的电脑与变桨变频器使用专用连接线（见图5）连接。
2 传输程序软件.1 Parameter_Pitch.dw5为变桨变频器的参数文件，这个文件包含变桨变频器的所有必需的设置，包括CANopen通信的参数设置，必须下载到所有变桨变频器中，如图6所示。
.2 CANopen.on on PLC设置CANopen通信的文图6 Parameter_Pitch.dw5文件图7 CANopen.on PLC文件（1）检查PLC左上角的通信线是否接触良好。
（2）控制面板内无变桨程序版本号，可能为1）偏航变频器上的小开关拨的位置有误，应；2）三个变桨变频器上的小开关拨的位置有误，pitch1-OFF、pitch2-OFF、pitch3-ON。
（3）变桨变频器内的程序版本与一致，重传变桨变频器的程序或修改的参数跟控制面板上显示的变桨版本号一致。
（4）变桨控制柜间的线内部断裂，接触不良，更换线。
（5）检查主PLC的18线、浪涌保护的1和3号端子的线接触是否良好。
（6）更换滑环。
3.3 故障号：19（SS-11：Hub drives分析及处理方法：（1）检查主PLC的20线、浪涌保护图5 装有COMBIVIS软件的电脑与变桨变频器专用连接线连接经验共享Experience Sharing（1）检查轮毂滑环支撑杆是否松动，检查滑环支撑杆是否添加紧固螺母。
风电变桨介绍
2.4变桨轴承基本维护 2.4变桨轴承基本维护
1.检查变桨轴承表面清洁度。 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。 2.检查变桨轴承表面防腐涂层。 3.检查变桨轴承齿面情况。 3.检查变桨轴承齿面情况。 4.变桨轴承螺栓的紧固。 4.变桨轴承螺栓的紧固。 5.变桨轴承润滑。 5.变桨轴承润滑。
维护周期 (脂) 优选润滑剂 (油)
维护周期( 维护周期(油)
4.雷电保护装置 4.雷电保护装置
4.1安装位置 4.1安装位置
雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见图1 雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见图1， 在大齿圈下方偏左一个螺栓孔的位置装第一个保 护爪，然后120等分安装另外两个雷电保护爪。 护爪，然后120等分安装另外两个雷电保护爪。
华锐风电科技有限公司
风力发电机组培训教材 变桨部分
1.变桨控制系统简介 1.变桨控制系统简介
变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置 －电机，齿轮箱和变桨轴承。从额定功率起，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。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。
2.5变桨系统工作环境 2.5变桨系统工作环境
安装地点 工作寿命 环境温度范围 机舱内温度范围 工作过程中环境温度范围 露天环境要求 相对湿度 内陆和沿海地区 20年 20年 -35°C 到 +45°C 35° +45° -35°C 到 +55°C 35° +55° -35°C 到 +55°C 35° +55° 腐蚀性，盐雾，流砂 在+40°C时为5% 到 95%， +40° 时为5% 95%， 露点
电机连接 工作时间
华锐1.5MW风力发电机组培训
• 和通外过界防温雷度模。块、串E行va通l讯ua数tion only. ted wi据th线A传s给po从s站eP.SLClid。es for .NET 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
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Control－通讯回路
Evaluation only. ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
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6（RXB）
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偏航变频器
• 偏航变频器与从站PLC连 接，PLC通过CAN总线与 偏航变频器通讯。
• 偏航变频器内部有E独va立l的uation only. ted wi程器th序有A。设s置PpLo程Cs内序e对。.S偏lid航e变s频for .NET 3.5 Client Profile 5.2
– 简单、使用、可靠
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Control－控制面板
• 可以操作的对象：
– 风机的启动、停止 – 变桨的启动、停止 – 刹车的启动、停止
– 变频器的相关操Ev作aluation only. ted wit–h偏A航sp的o操se作.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
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Control－WPM
• 远程的WPM操作有Server、Local组成
REE变桨培训
Ⅴ PLC模块
CX1010-N031 ：RS422/RS485通讯模块
CX1010-0012 ：CPU模块
CX1100-0004 ：电源模块
EL5001
：SSI编码器接口模块
EL9400
：电源模块
EL1008
：8通道数字量
输入模块
EL2008
：8通道数字量
输出模块
EL 3204
：PT100输入模块
Charging
：亮表示开
始充电，熄灭表示停止充电。
Ⅶ 驱动器
驱动器（CONVERTER）是变桨系统中运动控制的核心部件，驱 动器把三相交流400V电源转换为可控的方波直流电压，从而控制变 桨电机的转速与方向。
驱动器采用闭环控制系统，接受PLC给定的控制信号，并接收 直流电机速度及位置的反馈信号，以达到精确控制的目的。
。
Ⅻ 电气元器件简介 12.1.6 3P1 — 电流传感器
测量电机电流。供电电源：24VDC；输出模拟量信号4-20mA给 PLC，通过PLC模拟量模块将电机的实际电流值传给主控。
在传感器的侧面有一些调节旋钮，用来调节传感器的内部参数，这 些参数在出厂时已经调节好，在使用中请勿调节。
。
Ⅻ 电气元器件简介
Ⅹ 主控系统与变桨系统之间接口
1.01 Slipring 1,2,3,4,5（ L1,L2,L3,N,PE） 是变桨系统接受来自主控系统的主电源（3X400VAC+N+PE），作为变桨系统的动力电源。
1.02 Slipring 6,7,8（ UPS L1,N,PE） 是主控系统提供给变桨系统的230VAC不间断电源，经过开关电源转变为24VDC,作为变桨系统 的24VDC控制电压。
变桨系统维护
华锐风电科技有限公司风力发电机组培训教材变桨部分1.变桨控制系统简介变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置－电机，齿轮箱和变桨轴承。
从额定功率起，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。
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。
变桨控制系统是通过改变叶片迎角，实现功率变化来进行调节的。
通过在叶片和轮毂之间安装的变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角，由此控制叶片的升力，以达到控制作用在风轮叶片上的扭矩和功率的目的。
在90度迎角时是叶片的工作位置。
在风力发电机组正常运行时，叶片向小迎角方向变化而达到限制功率。
一般变桨角度范围为0～86度。
采用变桨矩调节，风机的启动性好、刹车机构简单，叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、额定点以前的功率输出饱满、额定点以的输出功率平滑、风轮叶根承受的动、静载荷小。
变桨系统作为基本制动系统，可以在额定功率范围内对风机速度进行控制。
变桨控制系统有四个主要任务：1. 通过调整叶片角把风机的电力速度控制在规定风速之上的一个恒定速度。
2. 当安全链被打开时，使用转子作为空气动力制动装置把叶子转回到羽状位置（安全运行）。
3. 调整叶片角以规定的最低风速从风中获得适当的电力。
4. 通过衰减风转交互作用引起的震动使风机上的机械载荷极小化。
2.变桨轴承2.1安装位置变桨轴承安装在轮毂上，通过外圈螺栓把紧。
其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动，并与叶片联接2.2工作原理当风向发生变化时，通过变桨驱动电机带动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角，使叶片保持最佳的迎风状态，由此控制叶片的升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率的目的。
2.3变桨轴承的剖面图从剖面图可以看出，变桨轴承采用深沟球轴承深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受轴向载荷。
承受纯径向载荷时，接触角为零。
位置1：变桨轴承外圈螺栓孔，与轮毂联接。
位置2：变桨轴承内圈螺栓孔，与叶片联接。
华锐SL风电机组轮毂与变桨系统演示文稿
2.检查限位开关接线是正常，手动刹车测试。 3.检查螺栓紧固。
第二十六页，共45页。
7 变频器和电池柜
变频器安装在柜子支架上，柜子支架安装在轮毂上。
变桨变频器数据：
变频器输入电压： 3～400VAC±10％ 变频器控制类型： 交直流性变频器
变频器与控制器通讯方式：CAN总线
变频器有制动断路器在制动状态时避免过高电压。
变频器留有与PLC的通讯接口。
第二十七页，共45页。
电池柜、供电电源在机舱内，利用滑环起到旋转 信号和固定信号之间的连接。当电网吊掉电时，电池 供电给变桨变频器，使风机安全停机。电池是整流桥
通过dc母线给变频器供电。
电池数据：
额定电压/容量：360 V (30x12V)/5 Ah 瞬时电流：50A/5s
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
第十七页，共45页。
4.2 安装位置
雷电保护装置在变桨装 置中的具体位置见右图，在大 齿圈下方偏左一个螺栓孔的位 置 装 第 一 个 保 护 爪 ， 然 后 120
等分安装另外两个雷电保护 爪。
第十八页，共45页。
4.3 组成部件
雷电保护爪主要由三部分组成，按照安装顺序 从上到下依次是垫片压板，碳纤维刷和集电爪。
第二十八页，共45页。
变频柜和电池柜的基本维护
风力发电机变桨培训讲解
3.3工作原理
变桨齿轮箱必须为小型并且具有高过载能力。齿 轮箱不能自锁定以便小齿轮驱动。为了调整变桨，叶 片可以旋转到参考位置，顺桨位置，在该位置叶片以 大约双倍的额定扭矩瞬间压下止挡。这在一天运行之 中可以发生多次。通过短时间使变频器和电机过载来 达到要求的扭矩。齿轮箱和电机是直联型。变桨电机 是含有位置反馈和电热调节器的伺服电动机。电动机 由变频器连接到直流母线供给电流。
2.3变桨轴承的剖面图
从剖面图可以看出，变桨轴承采用深沟球轴 承深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受轴 向载荷。承受纯径向载荷时，接触角为零。
位置1：变桨轴承外圈螺栓孔，与轮毂联接。 位置2：变桨轴承内圈螺栓孔，与叶片联接。 位置3：S标记，轴承淬硬轨迹的始末点，此区 轴承承受力较弱，要避免进入工作区。 位置4：位置工艺孔。 位置5：定位销孔，用来定位变桨轴承和轮毂。 位置6：进油孔，在此孔打入润滑油，起到润 滑轴承作用。 位置7：最小滚动圆直径的标记（啮合圆）。
3.4变桨驱动装置平面图
位置1：压板用螺纹孔，用于安装小齿轮压 板。
位置2：驱动器吊环，用于起吊安装变桨驱 动器。
位置3：螺柱。与轮毂联接用。
位置4：电机接线盒。
3.5变桨驱动装置的基本维护
1.检查变将驱动装置表面清洁度。 2.检查变将驱动装置表面防腐层。 3.检查变桨电机是否过热、有异常噪声等。 4.检查变桨齿轮箱润滑油。 5.检查变桨驱动装置螺栓紧固。
9.09 1/rpm
相对于输出端（低速轴），320 kgm² 电机和齿轮箱的最大惯性 矩
额定驱动功率 优选润滑剂 (脂) 维护周期 (脂) 优选润滑剂 (油)
维护周期(油)
3 kW
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 ≥ 20 年
培训教材(变桨)(远景培训)
2.变桨轴承
2.1安装位置
变桨轴承安装在轮毂上，通过外圈螺栓把紧。 其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动，并与叶片联接。
2.2工作原理
当风向发生变化时，通过变桨驱动电机带 动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角， 使叶片保持最佳的迎风状态，由此控制叶片的 升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率 的目的。
4.变将驱动器与轮毂支架
规格 M12（螺母）
强度 10H
数量 其它
3×12=36
1.力矩扳手 SW 19 ；Ma=95 Nm 2. 涂 Loctite 243 胶
5.顺桨接近撞块
规格 M8×15(全螺纹)
强度 8.8s
数量 其它
3×2=6
1. 力矩扳手 SW 13； Ma=23Nm 2. 涂 Loctite 243 胶
位置1：变桨限位撞块与变桨轴承连接时定位 导向螺钉孔。
位置2：顺桨接近撞块安装螺栓孔，与变桨限 位撞块连接。
位置3：变桨限位撞块安装螺栓孔，与变桨轴 承连接。
顺桨接近撞块
5.3安装位置
顺桨接近撞块安装在变桨限位撞块上，与 顺桨感光装置配合使用。
5.4工作原理
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。
变桨控制系统有四个主要任务：
1. 通过调整叶片角把风机的电力速度控制 在规定风速之上的一个恒定速度。
2. 当安全链被打开时，使用转子作为空气 动力制动装置把叶子转回到羽状位置（安全运 行）。
3. 调整叶片角以规定的最低风速从风中获 得适当的电力。
4. 通过衰减风转交互作用引起的震动使风 机上的机械载荷极小化。
风力发电机变桨培训
风力发电机组培训教材 变桨部分
编制：历晓杰 日期：2006-3-13
1.变桨控制系统简介
变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置－电机，齿轮箱 和变桨轴承。从额定功率起，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。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。
4.雷电保护装置
4.1安装位置
雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见图1，在大齿圈下 方偏左一个螺栓孔的位置装第一个保护爪，然后120等分安装另 外两个雷电保护爪。
4.2组成部件
雷电保护爪主要由三部分组成,按照安装顺序从上到下依次 是垫片压板，炭纤维刷和集电爪。
4.3工作原理
雷电保护装置可以有效的将作用在轮毂和叶片上的电流通过集 电爪导到地面，避免雷击使风机线路损坏。炭纤维刷是为了补偿静 电的不平衡，雷击通过风机的金属部分传导。在旋转和非旋转部分 的过渡处采用火花放电器。这个系统有额外的电刷来保护轴承和提 供静电平衡的方法。
2.变桨轴承
2.1安装位置
变桨轴承安装在轮毂上，通过外圈螺栓把紧。其内齿圈与变桨 驱动装置啮合运动，并与叶片联接。
2.2工作原理
当风向发生变化时，通过变桨驱动电机带动变桨轴承转 动从而改变叶片对风向地迎角，使叶片保持最佳的迎风状态， 由此控制叶片的升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功 率的目的。
≥3.0 m
≥ 20 年, 6000 小时/ 年,70% 静态 和 30% 动态位 置控制,采用脉动负荷。
3.7变桨齿轮箱技术参数
数量
每个叶片一个，共3个
额定输出扭矩 最大输出扭矩 (静态) 额定传动速度 传动比
7500 Nm 9300 Nm 取决于电机中的极对数 取决于电机中的极对数
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4.2组成部件 4.2组成部件
雷电保护爪主要由三部分组成, 雷电保护爪主要由三部分组成,按照安装顺序 从上到下依次是垫片压板，炭纤维刷和集电爪。 从上到下依次是垫片压板，炭纤维刷和集电爪。
4.3工作原理 4.3工作原理
雷电保护装置可以有效的将作用在轮毂和叶片 上的电流通过集电爪导到地面， 上的电流通过集电爪导到地面 ， 避免雷击使风机线 路损坏。 炭纤维刷是为了补偿静电的不平衡 ， 路损坏 。 炭纤维刷是为了补偿静电的不平衡， 雷击 通过风机的金属部分传导。 通过风机的金属部分传导 。 在旋转和非旋转部分的 过渡处采用火花放电器。 过渡处采用火花放电器 。 这个系统有额外的电刷来 保护轴承和提供静电平衡的方法。 保护轴承和提供静电平衡的方法。
变桨控制系统是通过改变叶片迎角， 变桨控制系统是通过改变叶片迎角 ， 实现功率 变化来进行调节的。 变化来进行调节的 。 通过在叶片和轮毂之间安装的 变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角， 变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角 ， 由此控制叶片的升力， 由此控制叶片的升力 ， 以达到控制作用在风轮叶片 上的扭矩和功率的目的。 90 度迎角时是叶片的工 上的扭矩和功率的目的 。 在 90度迎角时是叶片的工 作位置。 在风力发电机组正常运行时 ， 作位置 。 在风力发电机组正常运行时， 叶片向小迎 角方向变化而达到限制功率。 角方向变化而达到限制功率 。 一般变桨角度范围为 0～86度。采用变桨矩调节，风机的启动性好、刹车 86度 采用变桨矩调节，风机的启动性好、 机构简单， 叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、 机构简单 ， 叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降 、 额 定点以前的功率输出饱满、 定点以前的功率输出饱满 、 额定点以的输出功率平 滑 、 风轮叶根承受的动 、 静载荷小 。 变桨系统作为 风轮叶根承受的动、 静载荷小。 基本制动系统， 基本制动系统 ， 可以在额定功率范围内对风机速度 进行控制。 进行控制。
6.3限位开关的基本维护 6.3限位开关的基本维护
1.检查开关灵敏度，是否有松动。 1.检查开关灵敏度，是否有松动。 2.检查限位开关接线是正常，手动刹车测试。 2.检查限位开关接线是正常，手动刹车测试。 3.检查螺栓紧固。 3.检查螺栓紧固。
7.变频柜和 7.变频柜和电池柜 变频柜和电池柜
7.1安装位置 7.1安装位置
3.变桨驱动装置 3.变桨驱动装置
3.1安装位置 3.1安装位置
变桨驱动装置通过螺柱与轮毂配合联接。变 桨齿轮箱前的小齿轮与变桨轴承内圈啮合，并要 保证啮合间隙应在0.2～0.5mm之间，间隙由加工 保证啮合间隙应在0.2～0.5mm之间，间隙由加工 精度保证，无法调整。
3.2组成部件 3.2组成部件
1.检查顺桨感光装置的清洁度，以保证能够 1.检查顺桨感光装置的清洁度，以保证能够 正常接受感光信号。 2.检查易损件缓冲块，做到及时更换。 2.检查易损件缓冲块，做到及时更换。 3.检查各撞块螺栓的紧固。 3.检查各撞块螺栓的紧固。
6.极限工作位置撞块和限位开关 6.极限工作位置撞块和限位开关
极限工作位置撞块
3.6变桨电机技术参数 3.6变桨电机技术参数
电机类型 数 量 额定功率 极数 额定电压 频率 防护等级 齿轮输入速度 旋转方向 温度等级 异步电机 每个叶片一个，总共3个 每个叶片一个，总共3 3 kW 可选择 − 3 相 400 VAC 50 Hz ≥ IP 55 取决于极对数 双向，均布 F, 在环境温度为+55°C 在环境温度为+55° 时能力为F 时能力为F 级
变桨驱动装置由变桨电机和变桨齿轮箱两部分组成。
3.3工作原理 3.3工作原理
变桨齿轮箱必须为小型并且具有高过载能力。齿 轮箱不能自锁定以便小齿轮驱动。为了调整变桨，叶 片可以旋转到参考位置，顺桨位置，在该位置叶片以 大约双倍的额定扭矩瞬间压下止挡。这在一天运行之 中可以发生多次。通过短时间使变频器和电机过载来 达到要求的扭矩。齿轮箱和电机是直联型。变桨电机 是含有位置反馈和电热调节器的伺服电动机。电动机 由变频器连接到直流母线供给电流。
工作模式
电机连接 工作时间
动态工作
扭矩限制
最大扭矩限制到65 最大扭矩限制到65 Nm
电缆长度
≥3.0 m
使用寿命
≥ 20 年, 6000 小时/ 小时/ 年,70% 静态 和 30% 动 态位置控制, 态位置控制,采用脉动负 荷。
3.7变桨齿轮箱技术参数 3.7变桨齿轮箱技术参数
数 量 每个叶片一个，共3个 每个叶片一个，共3 7500 Nm 9300 Nm 取决于电机中的极对数 取决于电机中的极对数 9.09 1/rpm
额定输出扭矩 最大输出扭矩 (静态) 静态) 额定传动速度 传动比 额定输出速度
320 kgm² kgm² 相对于输出端（低速轴）， 电机和齿轮箱的最大惯性 矩
额定驱动功率 优选润滑剂 (脂)
3 kW MOBILITH SHC 460如果使 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 ≥ 20 年
维护周期 (脂)
优选润滑剂 (油)
维护周期( 维护周期(油)
MOBILGEAR SHC XMP 320 如果使用其它润滑剂，必 须提供与优选润滑剂的相 容证明 ≥ 5 年
4.雷电保护装置 4.雷电保护装置
4.1安装位置 4.1安装位置
雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见图1 雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见图1， 在大齿圈下方偏左一个螺栓孔的位置装第一个保 护爪，然后120等分安装另外两个雷电保护爪。 护爪，然后120等分安装另外两个雷电保护爪。
3.5变桨驱动装置的基本维护 3.5变桨驱动装置的基本维护
1.检查变将驱动装置表面清洁度。 1.检查变将驱动装置表面清洁度。 2.检查变将驱动装置表面防腐层。 2.检查变将驱动装置表面防腐层。 3.检查变桨电机是否过热、有异常噪声等。 3.检查变桨电机是否过热、有异常噪声等。 4.检查变桨齿轮箱润滑油。 4.检查变桨齿轮箱润滑油。 5.检查变桨驱动装置螺栓紧固。 5.检查变桨驱动装置螺栓紧固。
华锐风电科技有限公司
风力发电机组培训教材 变桨部分
编制：历晓杰 日期：2006日期：2006-3-13
1.变桨控制系统简介 1.变桨控制系统简介
变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置 －电机，齿轮箱和变桨轴承。从额定功率起，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。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。
2.变桨轴承 2.变桨轴承
2.1安装ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ置 2.1安装位置
变桨轴承安装在轮毂上， 通过外圈螺栓把紧 。 变桨轴承安装在轮毂上 ， 通过外圈螺栓把紧。 其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动， 并与叶片联接。 其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动 ， 并与叶片联接 。
2.2工作原理 2.2工作原理
当风向发生变化时，通过变桨驱动电机带 动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角， 使叶片保持最佳的迎风状态，由此控制叶片的 升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率 的目的。
3.4变桨驱动装置平面图 3.4变桨驱动装置平面图
位置1 ：压板用螺纹孔， 位置 1 ：压板用螺纹孔 ， 用于安装小齿轮压 板。 位置2 ：驱动器吊环， 位置 2 ：驱动器吊环 ， 用于起吊安装变桨驱 动器。 动器。 位置3：螺柱。与轮毂联接用。 位置3：螺柱。与轮毂联接用。 位置4：电机接线盒。 位置4：电机接线盒。
变频柜和电池柜安装在柜子支架上，柜子支 架安装在轮毂上。
2.3变桨轴承的剖面图 2.3变桨轴承的剖面图
从剖面图可以看出，变桨轴承采用深沟球轴 承深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受轴 向载荷。承受纯径向载荷时，接触角为零。
位置1 位置1：变桨轴承外圈螺栓孔，与轮毂联接。 位置2 位置2：变桨轴承内圈螺栓孔，与叶片联接。 位置3 位置3：S标记，轴承淬硬轨迹的始末点，此区 轴承承受力较弱，要避免进入工作区。 位置4 位置4：位置工艺孔。 位置5 位置5：定位销孔，用来定位变桨轴承和轮毂。 位置6 位置6：进油孔，在此孔打入润滑油，起到润 滑轴承作用。 位置7 位置7：最小滚动圆直径的标记（啮合圆）。
4.4雷电保护装置的基本维护 4.4雷电保护装置的基本维护
1.检查雷电保护装置的表面清洁。 1.检查雷电保护装置的表面清洁。 2.检查炭刷纤维的是否完好。 2.检查炭刷纤维的是否完好。 3.检查雷电保护装置螺栓的紧固。 3.检查雷电保护装置螺栓的紧固。
5.顺桨接近撞块和变桨限位撞块 5.顺桨接近撞块和变桨限位撞块
变桨限位撞块
5.1安装位置 5.1安装位置
变桨限位撞块安装在变桨轴承内圈内侧， 变桨限位撞块安装在变桨轴承内圈内侧 ， 与 缓冲块配合使用。 缓冲块配合使用。
5.2工作原理 5.2工作原理
当叶片变桨趋于最大角度的时候， 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， 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。 桨系统，保证系统正常运行。 位置1 位置 1 ：变桨限位撞块与变桨轴承连接时定位 导向螺钉孔。 导向螺钉孔。 位置2 ：顺桨接近撞块安装螺栓孔， 位置 2 ：顺桨接近撞块安装螺栓孔 ， 与变桨限 位撞块连接。 位撞块连接。 位置3 ：变桨限位撞块安装螺栓孔， 位置 3 ：变桨限位撞块安装螺栓孔 ， 与变桨轴 承连接。 承连接。
顺桨接近撞块
5.3安装位置 5.3安装位置
顺桨接近撞块安装在变桨限位撞块上，与 顺桨感光装置配合使用。
5.4工作原理 5.4工作原理
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。
5.5 顺桨接近撞块和变桨限位撞块的 基本维护
变桨控制系统有四个主要任务： 1. 通过调整叶片角把风机的电力速度控制 在规定风速之上的一个恒定速度。 在规定风速之上的一个恒定速度。 2. 当安全链被打开时 ， 使用转子作为空气 当安全链被打开时， 动力制动装置把叶子转回到羽状位置（ 动力制动装置把叶子转回到羽状位置 （ 安全运 行）。 3. 调整叶片角以规定的最低风速从风中获 得适当的电力。 得适当的电力。 4. 通过衰减风转交互作用引起的震动使风 机上的机械载荷极小化。 机上的机械载荷极小化。