风电偏航变桨介绍讲解
主轴 偏航 变桨简单介绍
１、主轴轴承由于主轴轴承所承受的负荷非常大,而且轴较长,容易变形,因此要求轴承必须拥有良好的调心性能。
主轴轴承为调心滚子轴承结构采用轴承钢材料制造能够低速恒定运转。
同时优化的轴承内部结构参数设计和保持架的结构形式．使轴承具有良好的机械性能和极高的可靠性。
２、偏航轴承偏航轴承是风机追踪风向，调整迎风面的保证，转动范围360°．在90°范围上转动频率最高偏航轴承采用四点接触球轴承结构．滚道表面淬火方式确保轴承具有稳定的硬度和淬硬层,合理的齿面模数形状和硬度使轴承在工作中具有良好的耐磨性抗冲击性及较高的适用寿命。
轴承表面进行热喷涂防腐处理，具有良好的表面防腐蚀性能。
３、变桨轴承变桨轴承采用双排四点接触球轴承结构分为带内齿和无齿两种转动范围0-90°正常范围为0-25°。
具有高可靠性和较高的使用寿命。
绿色清洁的能源需要先进的产品支持，Legend致力于风力发电轴承的研发与制造，目前Legend可以根据客户需求，研发制造600KW---1.5MW机组使用的偏航轴承、叶片轴承、主轴轴承、变速箱轴承和风力发电机组用系列轴承.风电转盘轴承风力发电机组用轴承包括：偏航轴承、叶片（变桨）轴承、主轴轴承、变速箱（增速箱）轴承、发电机轴承及其它轴承。
每台风机上安装一套偏航轴承，三套变桨轴承。
一台风机上使用的轴承大约有20多套。
其中偏航轴承和变桨轴承采用的是转盘轴承（回转支承）。
偏航轴承和变桨轴承的使用工况、主要结构、主要技术特点：一、偏航轴承、变桨轴承使用工况偏航轴承位于风机的机舱底部，承载着风机主传动系统的全部重量，用于准确适时地调整风机的迎风角度。
变桨轴承位于叶片的变桨系统总成，用于调整叶片的迎风方向，主要承受径向负荷、轴向负荷和倾覆力矩。
偏航，变桨轴承常年在风沙、雨水、盐雾、潮湿的高空环境中工作，安装、润滑及维修很不方便，因此不仅要求偏航，变桨轴承具有足够的强度和承载能力，还要求其运行平稳、安全可靠、寿命长（一般要求20年），润滑、防腐及密封性能好。
【风力发电机组主要系统】风电机组变桨系统介绍
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。
7、变桨主控通讯故障
现象：
通讯中断，或通讯时断时续，或偶尔的通讯中断 原因： 1）线路的干扰引起的通讯故障，时断时续； 2）通讯协议不完善导致； 3）滑环进油，进尘土导致通讯时断时续。 4）设备硬件本身问题，有些厂家PLC兼容性不高，导致主控 变桨无法正常通讯
5、变桨跟随故障
现象：
变桨速度较大时实际桨距角值与主控给定偏差较大 原因： 1) 变桨位置控制参数未达到最优，动态响应差； 2）变桨系统检测到内部故障自主顺桨，导致与主控给定指令 不同。 3）变桨系统伺服机构如电机，编码器，驱动器等部件故障， 导致无法跟随给定位置。
6、变桨电机温度高
现象： 变桨电机温度高于报警值 原因： 1）温度传感器异常或者检测回路断线，无法正确反映实际温 度 2）散热风扇故障或者风扇供电断路，造成风扇运行异常，没 有起到电机散热作用 3）电机载荷变大，例如冬变桨齿轮箱油凝固导致，或变桨传 动环节问题，长期过载运行。
3、伺服驱动器故障
现象：伺服驱动器就绪信号丢失，无法驱动电机。 原因：变桨电机速度反馈信号丢失；2）主电源异常；3）控制电 源异常；4）驱动器输出与电机主电路接反；5）变桨电机温度反 馈信号丢失6）制动电阻未连接
4、伺服驱动器烧毁
现象：伺服驱动器烧毁 原因：1）过电压；2）输出短路导致IGBT烧毁；3）浪涌导致前 端防雷器件烧毁4）潮湿或绝缘强度不够导致电气击穿；5）金属 部件如螺钉等在变桨系统旋转过程中脱落，导致短路。
变桨工作原理
变桨工作原理一、引言变桨是风力发电机组中的重要组成部分，它的工作原理直接影响着风能的转化效率和发电机组的性能。
本文将详细介绍变桨的工作原理及其相关参数。
二、工作原理变桨是指通过调整风力发电机组的桨叶角度，以适应不同风速下的风能转化需求。
变桨系统通常由电机、传动装置、控制系统和桨叶组成。
1. 桨叶调整机构桨叶调整机构是变桨系统的核心部分，它通过改变桨叶的角度来调整风能的转化效率。
桨叶通常由复合材料制成，具有轻量化和高强度的特点。
桨叶的角度可以通过液压、电动或气动机构来调整。
2. 传动装置传动装置用于将电机的转动传递给桨叶调整机构，实现桨叶角度的调整。
传动装置通常采用齿轮传动或链条传动，具有传递效率高、可靠性强等特点。
3. 控制系统控制系统负责监测风速、转速和发电机组的工作状态，并根据预设的控制策略来调整桨叶角度。
控制系统可以根据实时风速和转速进行自适应调整，以实现最佳的风能转化效率。
三、参数与性能变桨系统的性能主要由以下几个参数来描述：1. 桨叶角度桨叶角度是指桨叶相对于风向的角度，它的大小决定了风能的转化效率。
通常情况下，当风速较低时，桨叶角度较大，以捕捉更多的风能；当风速较高时，桨叶角度较小，以减小风力对发电机组的影响。
2. 桨叶调整速度桨叶调整速度是指桨叶角度的变化速度，它的大小直接影响着风能转化的响应速度。
较快的桨叶调整速度可以使发电机组更快地适应风速变化，提高发电效率。
3. 控制精度控制精度是指控制系统对桨叶角度的调整精度。
高精度的控制系统可以更准确地控制桨叶角度，使风能转化效率最大化。
4. 风速范围风速范围是指变桨系统能够适应的风速范围。
通常情况下，变桨系统应能够在较低的风速下启动，并在较高的风速下保持稳定运行。
5. 转速响应转速响应是指发电机组在风速变化时的转速变化速度。
较快的转速响应可以使发电机组更快地适应风速变化，提高发电效率。
四、总结变桨是风力发电机组中的重要组成部分，通过调整桨叶角度来适应不同风速下的风能转化需求。
风电偏航变桨知识介绍
原因分析2： 齿轮箱出现故障，内部卡死，导致电机过电流 解决措施： 依次拆下偏航电机，输入法兰，取出一级、二级行星部装，拆下一二级内齿圈，取出三 级行星部装，四级中心轮。 检查损坏部件，底座内是否有大量铁屑，更换齿轮箱整机或损坏部件。
原因分析3： 偏航或变桨输出齿轮与轴承齿圈卡死 解决措施： 现场检查卡死原因，确定是否有零部件损坏，并更换损坏的零部件。
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厂家标识
产品型号 代码 (code)
产品型号 描述(type)
产品系列号 (s /n)
减速比
出厂日期 (月/年)
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偏航变桨驱动器的安装说明
偏心安装法兰
如需调节齿侧隙（
），请转动偏心安装法兰来调节。
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加油
拧开1加油到油位2，可通过透明观察镜检查。 拧紧1然后运行数分钟并察看油位变化，如有必要，请补油。
为了同一理想 我们一起努力
南京安维士传动技术股份有限公司
——您可以信赖的齿轮箱运维服务商
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风电产品简介
- 偏航变桨产品简介
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变桨机构的功能作用
变桨机构是通过改变安装在轮毂上的 叶片桨距角的大小,使叶片剖面的攻角 发生变化来迎合风速变化,从而改变叶 片气动特性,使桨叶和整机的受力状况 大为改善。 1、风力发电机起动时,可以通过改 变桨距角来获得足够的起动转矩;
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原因分析4： 偏航或变桨齿轮箱中的润滑油漏到电机中，使电机温度升高报警。 解决措施： 将偏航或变桨电机拆下，检查是否有润滑油进入。 偏航：放油到圆形油标中线位置，更换O型圈并打平面密封胶，安装处理后的电机； 变桨：取出输入端油封，检查输入轴是否有损伤，如无损伤，更换新的油封； 如输入轴有损伤，更换输入部装。 问题2：偏航或变桨过程中有异响，可能是哪些原因导致？ 原因分析1： 偏航或变桨齿轮箱内部故障。 解决措施： 依次拆下偏航电机，输入法兰，取出一级、二级行星部装，拆下一二级内齿圈，取出三级 行星部装，四级中心轮。 检查损坏部件，底座内是否有大量铁屑，更换齿轮箱整机或损坏部件。
变桨工作原理
变桨工作原理【变桨工作原理】一、引言变桨是风力发电机组中的重要组成部分，它能够根据风速的变化调整桨叶的角度，以最大限度地捕捉风能。
本文将详细介绍变桨的工作原理，包括变桨的作用、工作原理和常见的变桨控制方式。
二、变桨的作用变桨是为了使风力发电机组能够在不同风速下都能高效地转换风能。
当风速较低时，变桨会调整桨叶的角度，使其面对风的方向，以便更好地捕捉风能。
而当风速较高时，变桨则会调整桨叶的角度，使其面对风的方向，减小风对桨叶的冲击力，保证发电机组的安全运行。
三、变桨的工作原理1. 桨叶角度调整变桨通过调整桨叶的角度来实现风能的捕捉和调节。
桨叶通常由数片组成，每片桨叶都可以独立地调整角度。
当风速较低时，变桨系统会根据风速传感器的反馈信号，控制桨叶的角度逐渐增大，以便更好地捕捉风能。
当风速较高时，变桨系统则会根据风速传感器的反馈信号，控制桨叶的角度逐渐减小，以减小风对桨叶的冲击力。
2. 风速传感器变桨系统中的风速传感器起到了关键作用。
它能够实时感知风速的变化，并将这些信息传递给变桨控制系统。
风速传感器通常安装在风力发电机组的高处，以获取更准确的风速数据。
3. 变桨控制系统变桨控制系统是整个变桨系统的核心部件，它根据风速传感器的反馈信号，控制桨叶的角度。
变桨控制系统通常由计算机、传感器和执行器组成。
计算机负责处理传感器的数据，并根据预设的算法计算出桨叶的合适角度。
执行器则负责根据计算机的指令，控制桨叶的转动。
四、常见的变桨控制方式1. 定常角控制定常角控制是最简单的一种变桨控制方式。
它通过固定桨叶的角度来适应不同的风速。
当风速较低时，桨叶的角度较大，以便更好地捕捉风能；当风速较高时，桨叶的角度较小，以减小风对桨叶的冲击力。
这种控制方式适用于风速变化较小的情况。
2. 变桨角控制变桨角控制是根据实时风速变化不断调整桨叶的角度。
它可以更精确地适应不同风速下的发电需求。
当风速较低时，桨叶的角度较大，以便更好地捕捉风能；当风速较高时，桨叶的角度较小，以减小风对桨叶的冲击力。
变桨工作原理
变桨工作原理一、引言变桨是风力发电机组中的重要部件，它能够根据风速的变化调整桨叶的角度，以最大限度地捕获风能。
本文将详细介绍变桨的工作原理以及其在风力发电中的作用。
二、变桨的工作原理1. 变桨系统组成变桨系统主要由桨叶、桨毂、变桨驱动装置和控制系统组成。
桨叶通过桨毂与变桨驱动装置连接，而变桨驱动装置则通过控制系统控制桨叶的角度变化。
2. 桨叶角度调整变桨系统通过调整桨叶的角度来适应不同风速下的工作需求。
当风速较小时，桨叶的角度会调整为较大的值，以增加风能捕获的面积；而当风速较大时，桨叶的角度会调整为较小的值，以减小风力对发电机组的冲击。
3. 变桨驱动装置变桨驱动装置是控制桨叶角度变化的关键部件。
它通常由液压系统或电动机驱动系统组成。
液压系统通过控制液压缸的伸缩来调整桨叶的角度，而电动机驱动系统则通过电动机的旋转来实现桨叶角度的调整。
4. 控制系统控制系统是变桨系统的智能化部分，它能够根据风速、发电机组的负载等参数来实时调整桨叶的角度。
控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责采集风速、发电机组负载等数据，控制器根据这些数据进行计算和判断，并通过执行器控制变桨驱动装置调整桨叶的角度。
三、变桨在风力发电中的作用1. 提高发电效率通过调整桨叶的角度，变桨系统能够使风力发电机组在不同风速下都能够工作在最佳状态，从而提高发电效率。
当风速较小时，桨叶角度调整为较大值，使得风能捕获面积增大，提高发电机组的输出功率；当风速较大时，桨叶角度调整为较小值，减小风力对发电机组的冲击，保护发电机组的安全运行。
2. 提高风力发电机组的稳定性风速的变化会对风力发电机组的稳定性产生影响，特别是在风速较大的情况下。
变桨系统通过调整桨叶的角度，可以减小风力对发电机组的冲击，从而提高发电机组的稳定性，减少振动和损坏的风险。
3. 保护风力发电机组在强风或极端天气条件下，风力发电机组可能会受到过载或损坏的风险。
变桨系统能够根据风速的变化及时调整桨叶的角度，以保护发电机组的安全运行，延长其使用寿命。
风电偏航变桨介绍
2017年8月25日
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偏航变桨简介
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变桨机构的功能作用
变桨机构是通过改变安装在轮毂上的 叶片桨距角的大小,使叶片剖面的攻角 发生变化来迎合风速变化,从而改变叶 片气动特性,使桨叶和整机的受力状况 大为改善。
1、风力发电机起动时,可以通过改 变桨距角来获得足够的起动转矩;
解决措施： 定期按要求维护，在输出齿轮与轴承齿圈之间添加润滑脂，杜绝齿轮啮合时干摩擦。
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常见故障及排除方法
故障现象 油封漏油
原因分析 油封损坏 润滑油加得过多
透气帽漏油
润滑油加得过多
排除方法 更换油封 放出多余的润滑油（至油标中线位置）
放出多余的润滑油（至油标中线位置）
齿轮箱振动过大、异响
电机通电后卡死
内部故障 电机安装错误 制动器处于抱紧状态
内部故障 电机电源线接错 电机内部相序错误
内部故障
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拆箱检查，更换损坏的零部件
检查电机安装 调整制动器手柄
更换新的电机 对电机重新弄接线 与电机厂家联系
拆箱检查，更换损坏的零部件
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三级行星部装，四级中心轮。 检查损坏部件，底座内是否有大量铁屑，更换齿轮箱整机或损坏部件。
原因分析3： 偏航或变桨输出齿轮与轴承齿圈卡死
解决措施： 现场检查卡死原因，确定是否有零部件损坏，并更换损坏的零部件。
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原因分析4： 偏航或变桨齿轮箱中的润滑油漏到电机中，使电机温度升高报警。
解决措施： 将偏航或变桨电机拆下，检查是否有润滑油进入。 偏航：放油到圆形油标中线位置，更换O型圈并打平面密封胶，安装处理后的电机； 变桨：取出输入端油封，检查输入轴是否有损伤，如无损伤，更换新的油封；
风电偏航变桨介绍
根据电网需求和系统运行状态，调整叶片角度， 实现对发电量的稳定控制，确保电网的安全与稳 定。
最大风能捕获
根据风向和风速的变化，自动调节叶片角度，使 风机始终处于最佳的迎风状态，最大化捕获风能 。
载荷控制
通过调节叶片角度，减轻风机在强风、暴风等极 端天气下的载荷，保护风机设备不受损坏。
工作原理
负责接收传感器数据、计算最 佳叶片角度，并驱动执行机构 。
执行机构
包括变桨电机、齿轮箱等，根 据控制系统指令调节叶片角度 。
通讯系统
用于控制系统与上位机或其他 相关设备之间的数据传输和指
令交互。
02 偏航系统介绍
偏航系统的功能
控制风轮偏转
偏航系统的主要功能是控制风轮的偏转，使其能够跟随风向变化， 保持最佳的迎风角度，从而提高风能利用率。
预防性ห้องสมุดไป่ตู้护的重要性
预防潜在故障
预防性维护能够及时发现和解决潜在的故障和问题，避免设备在运 行过程中出现故障，从而提高风电偏航变桨系统的可靠性和稳定性。
延长设备寿命
通过定期的维护和检查，可以延长风电偏航变桨系统的使用寿命， 降低更换和维护成本。
提高发电效率
风电偏航变桨系统的正常运行是提高发电效率的关键。通过预防性维 护，可以确保系统始终处于最佳状态，从而提高发电效率。
感谢您的观看
THANKS
作。
润滑保养
对变桨系统的轴承、齿轮等运动 部件进行润滑保养，以减少磨损
和摩擦，延长设备使用寿命。
预防性维护
根据设备运行情况和厂家推荐的 维护周期，进行预防性的维护和 保养，如更换磨损件、清洁和校 准等，以确保变桨系统的可靠性
和性能。
04 风电偏航变桨系统的应用
风力发电机组变桨系统分析
目录摘要： (1)一、变桨系统论述 (1)（一）变桨距机构 (1)（二）电动变桨距系统 (2)1. 机械部分 (3)2. 气动制动 (4)二、变桨系统 (4)（一）变桨系统的作用 (4)1. 功率调节作用 (4)2. 气动刹车作用 (4)（二）变桨系统在轮毂内的拓扑结构与接线图 (6)三、变桨传感部分 (8)（一）旋转编码器 (8)（二）接近开关 (9)四、变桨距角的调节 (10)（一）变桨距部分 (10)（二）伺服驱动部分 (11)总结 (13)参考文献： (13)致谢 (14)风力发电机组変桨系统分析摘要：风能是一种清洁而安全的能源,在自然界中可以不断生成并有规律得到补充,所以风能资源的特点十分明显,其开发利用的潜力巨大。
本文对大型的兆瓦级风力发电机变桨系统做简单的介绍。
变速恒频技术于20世纪90年代开始兴起，其中较为成功的有丹麦VESTAS的V39/V42-600KW机组和美国的Zand的Z-40-600KW机组。
变速恒频风力发电机组风轮转速随着风速的变化而变化，可以更有效地利用风能，并且通过变速恒频技术可得到恒定频率的电能。
变速恒频机组的显著优点已得到风力机生产厂和研究机构的普遍承认，将成为未来的主流机型。
但变速恒频风力机组仅通过电机自身调节要达到减小风速波动冲击的目的是很困难的，因为自然界中风速瞬息万变，特别是在额定风速以上工况，风力机有可能受到很大的静态或动态冲击。
但是变桨风机不会产生此类情况，变桨距是指大型风力发电机安装在轮毂上的叶片借助控制技术和动力系统改变桨距角的大小从而改变叶片气动特性，使桨叶和整机的受力状况大为改善。
近年来，电动变桨距系统越来越多的应用到风力发电机组当中，直驱型风力发电机组为变桨距调节型风机，叶片在运行期间，它会在风速变化的时候绕其径向轴转动。
因此，在整个风速范围内可能具有几乎最佳的桨距角和较低的切入风速，在高风速下，改变桨距角以减少功角，从而减小了在叶片上的气动力。
变桨工作原理
变桨工作原理一、引言变桨是风力发电机组中的重要部件，其工作原理是实现风轮叶片的角度调整，以最大程度地捕捉风能并转化为机械能。
本文将详细介绍变桨的工作原理及其相关技术。
二、变桨的基本原理变桨是通过改变风轮叶片的角度来调整叶片的迎风面积，从而改变叶片受到的风力大小。
一般来说，当风速较小时，为了增加风轮叶片的迎风面积，使其能够更好地捕捉风能，变桨会将叶片展开；而当风速较大时，为了减小叶片的迎风面积，以避免风轮过载，变桨会将叶片收拢。
三、变桨的工作原理1. 传动系统变桨的工作原理首先涉及到传动系统。
传动系统通常由变桨驱动器、传动轴和叶片组成。
变桨驱动器负责接收控制信号，并将其转化为机械运动，传递给传动轴。
传动轴将机械运动传递给叶片，使其能够改变角度。
2. 控制系统变桨的工作还需要依靠控制系统。
控制系统通过感知风速、风向和风轮转速等参数，实时监测风能状况，并根据预设的控制策略，向变桨驱动器发送相应的控制信号。
控制系统可以采用传统的PID控制算法，也可以采用先进的模糊控制或神经网络控制算法。
3. 变桨机构变桨机构是实现叶片角度调整的关键部件。
一般来说，变桨机构由液压、电动或气动系统组成。
液压系统通过液压缸实现叶片的展开和收拢；电动系统通过电机和齿轮传动实现叶片的角度调整；气动系统通过气动驱动器实现叶片的角度调整。
4. 传感器变桨的工作还需要依靠传感器。
传感器用于感知风速、风向、风轮转速、叶片角度等参数，并将其转化为电信号，传递给控制系统进行处理。
常用的传感器包括风速传感器、风向传感器、转速传感器和角度传感器等。
四、变桨的应用技术1. 风能监测技术风能监测技术是变桨的重要应用技术之一。
通过安装风速传感器和风向传感器等设备，实时监测风能状况，为变桨的控制提供准确的参数。
2. 变桨控制技术变桨控制技术是实现变桨工作的关键技术。
传统的PID控制算法可以根据风速和叶片角度等参数，实现闭环控制；模糊控制算法可以根据模糊规则，实现自适应控制；神经网络控制算法可以通过训练神经网络模型，实现非线性控制。
风力发电机组变桨系统设计原理解析
风力发电机组变桨系统设计原理解析风力发电机组是一种利用风能转化为电能的装置，其中变桨系统是其重要组成部分。
本文将从设计原理的角度对风力发电机组变桨系统进行深入解析。
一、风力发电机组概述风力发电机组是利用风能转动叶片，通过传动系统驱动发电机发电的设备。
其工作原理是当风速达到一定程度时，叶片受到风的作用而转动，进而带动转子旋转，驱动发电机发电。
而变桨系统则在风力发电机组运行过程中起着至关重要的作用。
二、变桨系统功能风力发电机组在运行过程中，受到风速的影响较大。
为了更好地利用风能，确保发电机组的稳定性和安全性，变桨系统被设计为一个关键的控制系统。
其主要功能包括：1. 调节叶片角度，使风力发电机组在不同风速下的转速和输出功率保持在合适的范围内；2. 在风速发生突变或超出限定范围时，自动调整叶片角度，保障风力发电机组的安全运行；3. 提高风力发电机组的整体效率，最大限度地利用风能资源。
三、变桨系统设计原理1. 变桨系统传动机构变桨系统的传动机构通常由变桨电机、减速器和转动叶片的机械结构组成。
变桨电机通过减速器驱动叶片转动，控制叶片的角度。
减速器的设计是为了将电机高速输出的转矩通过减速装置转化为叶片所需要的低速高转矩输出。
2. 变桨系统控制原理变桨系统的控制原理主要包括两种方式：定时控制和传感器反馈控制。
定时控制是通过风力发电机组的控制系统按照预设的时间对叶片进行角度调整；传感器反馈控制则是通过传感器实时监测风速和叶片位置，根据监测数据对叶片的角度进行调整。
3. 变桨系统安全保护为了保证风力发电机组的运行安全，变桨系统还配备有多种安全保护装置。
例如，当风力发电机组运行中出现极端状况时，比如风速过大或传感器失效等，变桨系统会自动切断电源，避免事故的发生。
四、变桨系统的发展趋势随着风力发电技术的不断发展，变桨系统也在不断创新和完善。
未来的风力发电机组变桨系统将更加智能化、自动化和高效化。
例如，采用先进的控制算法和传感技术，实现对叶片角度的精准控制，提高风力发电机组的发电效率。
风电 变桨系统简介解析
• 统一变桨系统主要部件
2020/10/26
• 变桨中央控制箱执行轮毂内的轴控箱和位于机舱 内的机舱控制柜之间的连接工作。中央控制箱与 机舱控制柜的连接通过滑环实现。通过滑环机舱 控制柜向变桨中央控制柜提供电能和控制信号。
• 另外风机控制系统和变桨控制器之间用于数据交 换的 Profibus-DP 的连接也通过这个滑环实现。 变桨控制器位于变桨中央控制箱内，用于控制叶 片的位置。另外，三个电池箱内的电池组的充电 过程由安装在变桨中央控制箱内的中央充电单元 控制。
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• （2）偏航
偏航的定义是航空器的实际飞行路线（航迹 线）偏离预定航线的现象。
偏航系统是风力发电机组特有的控制系统。 偏航控制系统主要由偏航测量、偏航驱动 传动部分、纽缆保护装置三大部分组成。 主要实现两个功能:一是使机舱跟踪变化稳 定的风向;二是由于偏航的作用导致机舱内 部电缆发生缠绕而自动解除缠绕
• 滑环实物图
2020/10/26
• 编码器
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。
注：变桨中央控制箱也叫轮毂控制柜，其安装在轮 毂内的固ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ支架上。
2020/10/26
• 轴控箱
2020/10/26
• 电池柜
每个叶片分配一个电池箱。在供电故障或 EFC 信号（紧急顺桨控制信号） 复位的情况下，电池供电控制每个叶片转动到顺桨位置。
风力发电与偏航变桨介绍
风力发电与偏航变桨介绍摘要：本文主要介绍了风力发电机及其偏航变桨系统的结构和工作原理。
偏航系统驱动风机对准风向，变桨系统调整桨距角适应相对风速，在保护风机的同时，提高风能利用率。
关键词：风力发电机；风机；偏航系统；变桨系统风力发电机——顾名思义，就是用风力发电的设备。
它首先将风能转化成机械能，再进一步将机械能转化成电能。
风机的种类有许多，市场上常见的还是横轴，上风向，升力型，三叶片风力发电机。
风的功率如下公式所示。
其中：为空气密度，A为垂直于风向的投影面积，V为风速，d为叶轮直径。
当风吹过风机后，叶轮前后的风速会明显下降，这是因为其中一部分动能被风机吸收了。
因为叶轮后的风速不可能降为0，所以风力发电机并不能吸收风的全部功率。
根据Betz定律，风机理论上能提取的最大功率是风功率的59.3%。
风机的功率曲线（如图1所示）反应了风力发电机组的功率特性，是衡量风机风能转化能力的重要指标之一。
它取决于叶片的气动性能和机组的控制策略。
风力发电机的额定功率是由风机和风况共同决定的。
相同型号的风机，在不同的风频分布地带，可能会有完全不同的额定功率，并配置不同功率的发电机。
图1 风机的功率曲线风力发电机的主要工作原理：风况在适用范围内——偏航系统驱动风机对准风向——变桨系统驱动叶片适应相对风速——风”吹动”片旋转——叶片带动主轴旋转——主轴转速经过主齿轮箱增速（其中，直驱技术不需要主齿轮箱）——带动发电机旋转发电——电力通过电缆输送到基站。
目前风力发电机呈现了4个发展方向：大型化，智能化，模块化和多元化。
技术发展的趋势，无非是从减少资金投入，提高风能利用率，提高产品可靠性3个方面降低风电的平准化度电成本，提高竞争力。
下面主要就风机的6个主要组件来简单分析一下风机硬件的多元化技术路线。
●塔架——基本上都为钢管结构，极少数采用混泥土结构。
●叶片——技术分支也主要体现在材料上：玻璃纤维为主，碳纤维为辅。
●发电机——有多个技术路线，总体来看还是以双馈电机和永磁电机为主。
FD77A型风力发电机组变桨部分基础知识讲解
二、 FD77A型风电机组变桨桨采用电动变桨距系统，其中3 个桨叶分别带有独立的电驱动变桨系统，机械部分包 括回转轴承、变速箱、变桨齿轮及齿圈。回转轴承的 内环安装在叶片上，轴承的外环固定在轮毂上。当电 驱动变桨距系统上电以后，电动机带动小齿轮旋转， 而小齿带动变桨齿圈，从而带动叶片一起旋转，实现 了改变桨距的目的。
变桨控制技术的优势：
1、提高了风电机组的风能转换效率，保证了风机输出 功率的稳定性；
2、可以减小转子和驱动链中各部件的受力情况，使机 组结构更加可靠；
3、能够减少风力对风力机的冲击，并允许风机在大风 速下正常运行；
4、在并网过程中，还可以实现快速无冲击并网； 5、变桨技术的应用，减小了齿轮箱的负担和发电机的
FD77A型风力发电机组变桨部分基础 知识讲解
一、风电机组变桨概述
二、FD77A型风电机组变桨系统结构 三、变桨系统功能简述
一、变桨系统概述
变桨距是指风力发电机安装在轮毂上 的叶片借助控制技术和动力系统改变桨距 角的大小。变桨系统可以使叶片气动特性 发生改变，通过控制风轮转速，改善了桨 叶在整机受力状况和功率输出。
2、电气部分 电气部分包括主控制柜、轴控制柜、电池柜和驱动电机。 （1）主控制柜：
• 轴控制器 • 电池充电器 • 雷电保护接地端子 • 电量循环检测装置 • 温度检测装置 • 加热器 • 过电压保护装置
（2）轴控制柜：
电源开关 电池监控器 变流器
电池开关
电流互感器
保护器
加热器
电动机保护继电器
如要进行I级刹车，电磁阀8.1失电，以50%额 定转矩制动，过程需要溢流阀8.2配合；当达到设 定时间或已经制动完成，电磁阀8失电，残余的压 力油全部回到油箱，实现II级刹车。 偏航刹车：
风力发电机组培训教材-变桨部分
维护周期 (脂) 优选润滑剂 (油)
维护周期(油)
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。
2.4变桨轴承基本维护
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.变桨轴承螺栓的紧固。 5.变桨轴承润滑。
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 -35°C 到 +45°C -35°C 到 +55°C -35°C 到 +55°C 腐蚀性，盐雾，流砂 在+40°C时为5% 到 95%， 露点
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）。
用一个风扇强制风冷 一个内置在定子绕组中的 Pt-100 变频器操作，增加 du/dt 值,增加铁心损耗,增加电 压峰值 单传动, 闭合环路 100 %，当制动器有飞轮 时，电机必须持续保持叶 片在工作位置 最大加速度125 1 rpm/s
风电偏航变桨介绍
产品型号 描述(type)
减速比
出厂日期 (月/年)
偏航变桨驱动器的安装说明
偏心安装法兰
u如需调节齿侧隙（
），请转动偏心安装法兰来调节。
加油
拧开1加油到油位2，可通过透明观察镜检查。 拧紧1然后运行数分钟并察看油位变化，如有必要，请补油。
放油换油
拧开放油塞，在油冷却前趁热放油，请用油盆盛剩油！ 如放油位置在减速器安装到位后不便操作，在放油塞处接放油软管放油。 等油放光了，拧紧放油塞。按加油方法加油。 注意合成油跟矿物油不能混用！！废油不得随意乱倒影响环境！
主要故障及排除方法
问题一：偏航或变桨电机报故障停机，可能是哪ห้องสมุดไป่ตู้原因导致？
原因分析1： 偏航或变桨电机故障。
解决措施： 1、用万用表测电机的阻值等参数是否合理； 2、将电机从齿轮箱上拆下，对电机单独通电，观察是否能正常运行； 如确是电机故障，更换新的电机或将电机修好之后复装至齿轮箱上。
原因分析2： 齿轮箱出现故障，内部卡死，导致电机过电流
放出多余的润滑油（至油标中线位置）
拆箱检查，更换损坏的零部件 检查电机安装
调整制动器手柄 更换新的电机
对电机重新弄接线 与电机厂家联系 拆箱检查，更换损坏的零部件
谢谢观赏
偏航或变桨电机 四级行星驱动
输入端 第1级行星级 第2级行星级 第3级行星级
第4级行星级
输出端，齿轮 轴驱动或花键 轴驱动
偏航变桨产品铭牌
该铭牌相当于产品身份证，所以非常重要！！请注意不要丢失或 损坏。 如需获得产品信息，备品备件，技术支持和售后服务，必 须提供产品铭牌内容！
厂家标识
产品型号 代码 (code)
变桨工作原理
变桨工作原理一、概述变桨是风力发电机组中的重要组成部分，它通过改变桨叶的角度来调节受风面积，从而控制风力发电机组的输出功率。
本文将详细介绍变桨的工作原理及其相关技术。
二、工作原理1. 桨叶结构风力发电机组通常由三片桨叶组成，每片桨叶由一根主轴连接到机舱内的变桨驱动系统。
桨叶的角度可以通过变桨驱动系统进行调整。
2. 变桨驱动系统变桨驱动系统由电机、减速器、液压系统和控制系统组成。
当控制系统接收到来自风速测量装置的信号后，会根据设定的参数来调整桨叶的角度。
3. 风速测量装置风速测量装置通常安装在风力发电机组的机舱上方，用于测量风速。
它可以通过风速传感器或风向传感器来获取风速和风向信息。
4. 控制系统控制系统是变桨工作的核心。
它根据风速测量装置获取的风速信息，结合预设的功率曲线和变桨策略，计算出需要调整的桨叶角度，并通过变桨驱动系统来实现角度的调整。
5. 变桨策略变桨策略是根据不同的风速范围和发电机组的特性来设定的。
在低风速情况下，为了提高发电效率，桨叶角度会调整到较小的角度；而在高风速情况下，为了保护发电机组的安全，桨叶角度会调整到较大的角度。
6. 变桨的作用通过变桨调整桨叶角度，可以控制风力发电机组的输出功率。
当风速较低时，桨叶角度减小，增大了桨叶受风面积，从而提高了发电效率；当风速较高时，桨叶角度增大，减小了桨叶受风面积，从而减小了发电机组的负荷，保护了发电机组的安全。
三、技术发展1. 主动变桨技术主动变桨技术是根据风速测量装置获取的风速信息，通过控制系统主动调整桨叶角度。
这种技术具有响应速度快、适应性强的特点，能够实现更精确的功率控制。
2. 前馈控制技术前馈控制技术是根据风速的变化趋势来预测未来的风速，并提前调整桨叶角度。
这种技术可以减小风速变化对发电机组的影响，提高发电效率。
3. 智能变桨技术智能变桨技术是利用人工智能算法对风力发电机组的运行状态进行分析和判断，从而实现自动调整桨叶角度。
这种技术可以提高发电机组的自主性和智能化水平。
变桨工作原理
变桨工作原理一、引言变桨是风力发电机组中的重要部件，其工作原理对于提高发电效率和保障发电机组稳定运行至关重要。
本文将详细介绍变桨的工作原理及其相关技术。
二、变桨工作原理1. 变桨的定义变桨是指通过调整风力发电机组叶片的角度，使其能够更好地适应风速和风向的变化，从而提高风能的利用效率。
通过变桨系统的控制，可以实现叶片的自动调整，以最大程度地捕捉风能。
2. 变桨的组成变桨系统主要由叶片、桨毂、变桨机构和控制系统组成。
叶片是变桨系统的核心部件，一般由轻质材料制成，具有良好的强度和耐候性。
桨毂是连接叶片和变桨机构的部件，起到支撑和传递力量的作用。
变桨机构包括驱动装置和执行装置，用于实现叶片角度的调整。
控制系统负责监测风速和风向等参数，并通过控制变桨机构来实现叶片的调整。
3. 变桨的工作原理当风速发生变化时，控制系统会感知到风速的变化，并通过传感器收集相关数据。
根据预设的控制策略，控制系统会计算出最佳的叶片角度，并通过变桨机构将叶片调整到相应的角度。
当风速较低时，叶片会调整成较大的角度，以增加受力面积，从而捕捉更多的风能；当风速较高时，叶片会调整成较小的角度，以减小受力面积，从而降低受力和振动，保护风力发电机组的安全运行。
4. 变桨的控制策略变桨的控制策略一般包括以下几种：- 常规控制策略：根据风速和风向的变化，预设一系列的叶片角度，通过控制系统的计算和调整，选择最佳的叶片角度。
- 模糊控制策略：通过模糊逻辑推理，根据风速和风向等输入参数，模糊控制器可以自动调整叶片角度，使其更好地适应不同的风况。
- 遗传算法控制策略：通过模拟生物进化过程，利用遗传算法优化叶片角度的选择，以达到最佳的发电效果。
- 自适应控制策略：根据实际运行情况，通过不断学习和调整，控制系统可以自适应地选择最佳的叶片角度，以适应不同的环境变化。
5. 变桨的优势和应用变桨技术的应用可以提高风力发电机组的发电效率和稳定性，具有以下优势：- 提高发电效率：通过自动调整叶片角度，可以最大限度地捕捉风能，提高发电效率。
变桨工作原理
变桨工作原理标题：变桨工作原理引言概述：变桨技术是风力发电机组中的一个重要组成部分，其工作原理直接影响着风力发电机组的发电效率和稳定性。
本文将详细介绍变桨工作原理的相关内容，以帮助读者更好地理解风力发电技术。
一、变桨的基本原理1.1 变桨的作用变桨是风力发电机组中用来调节叶片角度的装置，通过调整叶片角度来控制叶片的承受风力大小，从而实现风力发电机组的转速控制。
1.2 变桨的结构变桨通常由电机、传动系统和叶片角度传感器等部件组成，电机通过传动系统控制叶片的角度，叶片角度传感器用于监测叶片的角度变化。
1.3 变桨的工作原理当风力发电机组受到风力作用时，叶片会受到风力的推动而旋转，变桨系统通过传感器感知叶片的角度并根据风速和转速的变化来调整叶片的角度，以使风力发电机组始终处于最佳工作状态。
二、变桨的控制策略2.1 常规控制策略常规的变桨控制策略包括固定角度控制、比例积分微分（PID）控制和最大功率跟踪控制等，这些控制策略可以根据风速和转速的变化来调整叶片的角度，以实现最佳的发电效率。
2.2 高级控制策略高级的变桨控制策略包括模糊逻辑控制、神经网络控制和模型预测控制等，这些控制策略可以更精确地调节叶片的角度，以适应复杂的风场环境和实现更高的发电效率。
2.3 多变桨协同控制多变桨协同控制是一种新型的控制策略，通过协调多个变桨系统的工作，实现更高效的发电效率和更稳定的运行状态，是未来风力发电技术的发展方向之一。
三、变桨的安全保护3.1 风速限制保护风力发电机组在遇到极端风速时需要启动风速限制保护，通过调整叶片的角度来减小叶片受风力的作用，以保护风力发电机组的安全运行。
3.2 过载保护风力发电机组在运行过程中可能会遇到过载情况，变桨系统需要及时调整叶片的角度来减小叶片受力，以避免发电机组的损坏。
3.3 系统故障保护变桨系统需要具备系统故障保护功能，一旦发现系统故障需要及时停机维修，以保证风力发电机组的安全运行。
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产品型号 代码 (code)
产品系列号 (s /n)
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产品型号 描述(type)
减速比
出厂日期 (月/年)
偏航变桨驱动器的安装说明
偏心安装法兰
如需调节齿侧隙（
），请转动偏心安装法兰来调节。
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加油
拧开1加油到油位2，可通过透明观察镜检查。 拧紧1然后运行数分钟并察看油位变化，如有必要，请补油。
解决措施： 定期按要求维护，在输出齿轮与轴承齿圈之间添加润滑脂，杜绝齿轮啮合时干摩擦。
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常见故障及排除方法
故障现象 油封漏油
原因分析 油封损坏 润滑油加得过多
透气帽漏油
润滑油加得过多
排除方法 更换油封 放出多余的润滑油（至油标中线位置）
放出多余的润滑油（至油标中线位置）
齿轮箱振动过大、异响
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放油换油
拧开放油塞，在油冷却前趁热放油，请用油盆盛剩油！ 如放油位置在减速器安装到位后不便操作，在放油塞处接放油软管放油。 等油放光了，拧紧放油塞。按加油方法加油。 注意合成油跟矿物油不能混用！！废油不得随意乱倒影响环境！
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主要故障及排除方法
问题一：偏航或变桨电机报故障停机，可能是哪些原因导致？
如输入轴有损伤，更换输入部装。
问题2：偏航或变桨过程中有异响，可能是哪些原因导致？
原因分析1： 偏航或变桨齿轮箱内部故障。
解决措施： 依次拆下偏航电机，输入法兰，取出一级、二级行星部装，拆下一二级内齿圈，取出三级
行星部装，四级中心轮。 检查损坏部件，底座内是否有大量铁屑，更换齿轮箱整机或损坏部件。
原因分析2： 偏航或变桨齿轮时,叶片可以沿纵轴方向旋转,改变气流 对叶片的攻角(桨距角),从而改变获得的空气动力转 矩,控制吸收的风能,以保持一定的输出功率(额定功 率),同时减少风力对整个机组的冲击。
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偏航机构的功能作用
1、偏航机构与机组控制系统配合，转 动机舱使风轮扫掠面与风向保持垂直, 使风轮始终处于迎风状态,以保证风力 发电机具有最大的发电能力; 2、当机舱处于正确位置时,在风向不变 的情况下,提供必要的锁紧力矩,使机舱 定位,以保证风力发电机组的安全运行。
原因分析1： 偏航或变桨电机故障。
解决措施： 1、用万用表测电机的阻值等参数是否合理； 2、将电机从齿轮箱上拆下，对电机单独通电，观察是否能正常运行； 如确是电机故障，更换新的电机或将电机修好之后复装至齿轮箱上。
原因分析2： 齿轮箱出现故障，内部卡死，导致电机过电流
解决措施： 依次拆下偏航电机，输入法兰，取出一级、二级行星部装，拆下一二级内齿圈，取出三
电机通电后齿轮箱不转
齿轮箱反转 齿轮箱转到一定角度时
卡死
内部故障 电机安装错误 制动器处于抱紧状态
内部故障 电机电源线接错 电机内部相序错误
内部故障
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拆箱检查，更换损坏的零部件
检查电机安装 调整制动器手柄
更换新的电机 对电机重新弄接线 与电机厂家联系
拆箱检查，更换损坏的零部件
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变桨和偏航驱动器的结构及工作原理
偏航或变桨电机 四级行星驱动
输入端 第1级行星级 第2级行星级 第3级行星级
第4级行星级
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输出端，齿轮 轴驱动或花键 轴驱动
偏航变桨产品铭牌
该铭牌相当于产品身份证，所以非常重要！！请注意不要丢失或 损坏。 如需获得产品信息，备品备件，技术支持和售后服务，必 须提供产品铭牌内容！
级行星部装，四级中心轮。 检查损坏部件，底座内是否有大量铁屑，更换齿轮箱整机或损坏部件。
原因分析3： 偏航或变桨输出齿轮与轴承齿圈卡死
解决措施： 现场检查卡死原因，确定是否有零部件损坏，并更换损坏的零部件。
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原因分析4： 偏航或变桨齿轮箱中的润滑油漏到电机中，使电机温度升高报警。
解决措施： 将偏航或变桨电机拆下，检查是否有润滑油进入。 偏航：放油到圆形油标中线位置，更换O型圈并打平面密封胶，安装处理后的电机； 变桨：取出输入端油封，检查输入轴是否有损伤，如无损伤，更换新的油封；
中广核桥六第二风电场
2017年8月25日
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偏航变桨简介
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变桨机构的功能作用
变桨机构是通过改变安装在轮毂上的 叶片桨距角的大小,使叶片剖面的攻角 发生变化来迎合风速变化,从而改变叶 片气动特性,使桨叶和整机的受力状况 大为改善。
1、风力发电机起动时,可以通过改 变桨距角来获得足够的起动转矩;