华锐SL1500风电机组轮毂与变桨系统
SL1500 89 低温型机组技术规格书
SL1500系列风电机组SL1500/89（低温型）技术规格书华锐风电科技（集团）股份有限公司2011年8月1机组主要技术数据1.1 机组的总体数据表1-1 机组的总体数据1.2主要材料表表1-2 机组部件主要材料表表1-3 振动的设计标准1.3机组标准空气密度下的P-Cp-Ct曲线P-功率曲线SL1500/89功率曲线(标准空气密度)SL1500/89风机的Cp曲线数据(标准空气密度)Ct-推力系数曲线推力系数数据(标准空气密度下)2塔筒技术资料2.1 塔筒主要参数塔筒为钢制锥筒式。
塔筒的内部带有攀登保护装置的安全爬梯、照明设备和休息平台等，另外电缆桥架和动力电缆也布置在塔筒内。
塔筒筒体、法兰均采用耐低温钢板，焊缝及热影响区的性能达到母材的要求。
塔筒的主要参数见下表2-1。
表2-1 风机不同轮毂高度与相应塔筒和标准基础数据表2-2 塔架内电缆配置2.2塔筒内助力提升装置设计2.2.1 助爬器SL1500/89风电机组塔筒内设置爬梯直通塔顶机舱，并按照要求设置跌落保护装置。
同时，为方便维护人员登机至机舱，沿爬梯设计有助力装置，主要包括电机、牵引绳和导轮等。
在爬升塔筒时可起到辅助作用，节省维护人员体力，提高工作效率及人员安全。
（此助力装置为可选件）。
安装方案如下：（1）电机的安装以电机及拽引轮在爬梯中心来定位电机基座的位置，两者对齐，用螺栓将电机固定在塔筒底部平台上，位置在爬梯的非攀爬侧。
安装牵引绳，电器箱安装在爬梯附近，联结电缆。
（2）绳索的安装将包括滑轮、螺栓和牵引绳一端的顶端配件带到爬梯顶部（一般是将绳索提上来，然后再向下放比较容易）。
在爬梯顶部安装顶端配件，使用顶端配件的孔安装滑轮，此滑轮要与底部牵引轮位置匹配。
通过滑轮拉动绳索，下降时在爬梯的另一面使绳索下落。
在爬梯的非攀爬侧安装牵引绳导向器，在攀爬侧的第一个或第二个梯节安装一个被保护的导轮。
2.2.2 提升机塔筒内也可按照要求安装提升机，实现维护人员、小型备件及维护用品安全快速的到达机舱内，缩短维护时间，减少维护人员劳动强度，提高工作质量。
华锐SL1500风电机组基础知识-偏航系统教材
华锐风电科技有限公司
1
一. 偏航系统结构
侧面轴承
偏航驱 动装置
滑垫保 持装置
偏航大齿圈 2
侧面轴承
塔筒 偏航大齿圈 侧面轴承
3
侧面轴承：
共6个（前侧2个，后 侧4个）。
有5个沉孔，用于放 置定位销、圆形弹簧和压 板。
滑动衬垫：
是特殊材料制作的圆形垫片，具有自润滑的功能，
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
10
维护时风机的要求
• 使风力发电机停止工作，各制动器处于制动状态 并将叶轮锁锁定。
在滑动过程中滑动垫片产生润滑物质，无需加注润滑 油。
圆弹簧：
放在定位销上的，每个定位销共有8个圆弹簧，
分两组背靠背放置。
4
滑垫保持装置： 后侧有四个滑垫保持装置，如图（左），
前侧有两个滑垫保持装置，如图（右）， 凹槽 用于粘结滑动垫片。
5
偏航驱动装置
数量：4个 结构： • 偏航电机：内部有温度传感 器，控制绕组温度 • 偏航齿轮箱：行星式减速机 • 偏航小齿轮
12
偏航驱动装置的维护检修
• 检查外表面 • 检查电缆接线 • 检查齿轮箱的油位计 • 检查齿轮箱是否漏油 • 检查齿轮箱运行是否噪音过
大
13
• 加油与放油
14
偏航小齿轮与偏航大齿圈的维护
• 检查啮合齿轮副的侧隙 • 检查轮齿齿面的腐蚀、破坏情况
华锐SL1500风电机组基础知识-偏航系统[材料浅析]
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• 当处理偏航齿轮箱润滑油时，必须配戴安全器具。
重点资料
11
表面检查
• 风机偏航时检查是否有异常噪声,是否能精确对 准风向;
• 检查侧面轴承和齿圈外表是否有污物，检查涂漆 外表面是否油漆脱落；
• 驱动装置齿轮箱的润滑油是否渗漏； • 检查电缆缠绕情况、绝缘皮磨损情况。
SL1500风电机组偏航系统
华锐风电科技有限公司
重点资料
1
一. 偏航系统结构
侧面轴承
偏航驱 动装置
重点资料
滑垫保 持装置
偏航大齿圈 2
侧面轴承
塔筒 偏航大齿圈 侧面轴承
重点资料
3
侧面轴承：
共6个（前侧2个，后 侧4个）。
有5个沉孔，用于放 置定位销、圆形弹簧和压 板。
滑动衬垫：
是特殊材料制作的圆形垫片，具有自润滑的功能，重点资料 Nhomakorabea12
偏航驱动装置的维护检修
• 检查外表面 • 检查电缆接线 • 检查齿轮箱的油位计 • 检查齿轮箱是否漏油 • 检查齿轮箱运行是否噪音过
大
重点资料
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• 加油与放油
重点资料
14
偏航小齿轮与偏航大齿圈的维护
• 检查啮合齿轮副的侧隙 • 检查轮齿齿面的腐蚀、破坏情况
重点资料
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滑动垫片
• 要定期检查滑动衬垫的磨损情况，当磨损量超过 4mm 时应予以更换。
重点资料
16
接近开关
• 检查接近开关和偏航齿圈齿顶间的间隙。（2.0mm 至4.0mm）
重点资料
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重点资料
6
风速风向仪
华锐风电机舱图纸SL1500
华锐风电专有技术文本，未经允可不得使用（ABB PLC + 国通变频器 + Vacon变频器 + UPS电源 基于017.0034版图纸）SL1500 风电机组（ABB PLC 国通变频器机组）设计审核批准审核批准+NCC3X0接线图华锐风电专有技术文本，未经允可不得使用legend of locations+TFS000+TB100+TBC100+TOW200+NCC3x0+NCC300+NCC310+NCC320+NH300+AC300+BAT300+GEN300+GB300+BU300+VS300+WU300+VSD300+VSN300+YD3x0+YCD300+SBx00+TB3x0+SRH400+HC4x0+BM4x0+FM4x0+IPS4x0+OPS4x0+ANE500+TON300transformer station tower basetower base cabinet towernacelle converter cabinet cpl.nacelle converter cabinet - power stack nacelle converter cabinet - control unit nacelle converter cabinet - power converter nacelle heating air cooling battery cabinetgenerator (double fed induction machine)gear box brake unitvibration switch water unitvibration sensor drivevibration sensor non drive yaw driveyaw control device service box terminal box slip ring hub hub cabinet blade motor fan motorsinductive proximity switch operating position switch anemometertemperature outside nacelle华锐风电专有技术文本，未经允可不得使用CABLE COLORS400VAC 400VAC 400VAC 230VAC 230VAC Earth 430-560VDC(+)560VDC+GND 24VDC+GND4-20mA/0-10V AGND430-560VDC(+)Phase Phase PhaseControl Cable Zero Conductor Plus Minus Plus Minus Plus GroundAnalog Signals Analog GroundEarth Conductor L1L2L3L N PE +-+-+-+-brown brown brown brown bluegreen/yellow white white red/white blue/white red dark blue violet greyBN BN BN BN BU GNYE WH WH RD/WH RD/WH RD DBU VT GY华锐风电专有技术文本，未经允可不得使用修改清单1、112页W112.7变为三相，相应的Q112.7的规格也变为4A。
华锐1.5MWSL1500部件知识
华锐1.5MWSL1500部件知识SL1500 部件知识部件：1、轮毂罩2、叶片（变速变桨叶片，玻璃纤维增强环氧树脂/玻璃纤维增强聚酯）3、轮毂4、变桨机构5、增速箱（把风轮输入的大扭矩、低转速能量通过两极行星一级平行轴转化成小扭矩、高转速的形式后，通过联轴器传递给发电机）6、减噪装置（增速箱通过减噪装置被固定在主机架上。
在增速箱与主机架、增速箱与减噪装置之间均有弹性部件，此结构可以大大吸收风轮和增速箱所产生的震动，降低震动对系统的破坏）7、冷却风扇8、主机架9、吊车机构10、常闭式液压制动器（用于紧急情况下使制动系统，用于锁定转子）11、联轴器（联轴器是揉性联轴器，它本身可以吸收震动，并且可以补偿两平行性偏差和角度误差）联轴器作用：作为一个柔性轴，它补偿齿轮箱输出轴和发电机转子的平行性偏差和角度误差。
为了减少传动的振动,联轴器需要有振动和阻尼阻抗：≥100M承受电压：2 kV 作用：这将防止寄生电流通过联轴器从发电机转子流向齿轮箱输出轴12、机舱罩13、控制及变频柜支架14、风向标:测风向，风速，温度凸轮计数器：15、发电机水冷装置16、发电机（发电机安装在机舱的尾部，它将机械能转变成电能并被供到电网上发电机要求的转速要高，采用双馈感应发电机的形式）发电机作用：叶片吸收风能，将其转化为机械能传给齿轮箱。
发电机将齿轮箱传输到发电机主轴的机械能转化为电能，通过发电机定子、转子输出电能。
风力发电机分为同步发电机（传统发电机模式）和异步发电机。
传统风力发电机组模式效率可达93.2%,而双馈异步发电机模式可达96.4%。
传统发电机（同步发电机）：转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流发电机（主要火电，核电，水电)异步发电机：异步发电机是利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机双馈风力发电机工作原理:交流励磁变速恒频风力发电机发电系统结构图如下所示，其中定子接入电网，转子绕组提供频率、相位、幅值都可以调节的三相交流励磁电流风力同步发电机：当发电机的转子以不同的转速（滑差为S）运行时，只要根据转子转速的变化来调节输入转子电流的频率，使变频器在转子三相对称绕组中随时输入滑差频率 fr1的电流，就可以在发电机气隙中形成同步速度的旋转磁场，在定子绕组中产生恒定频率的电势，满足其并网运行的要求励磁：为发电机等（利用电磁感应原理工作的电气设备）提供工作磁场叫励磁。
4玉门华锐SL1500风力发电机检修规程
SL1500风力发电机检修规程1范围本标准规定了玉门风电场SL1500风力发电机及其辅助设备的检修标准。
本标准适用于玉门风电场SL1500风力发电机及其辅助设备的检修工作。
2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准执行时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
3 SL1500 风力发电机的组成额定输出功率1810 转/分时1520kW功率因数从c os=0.9 电感型到c os=0.9 电容型级数 4 级效率≥97%（在功率变频器模式，1810 rpm，额定电压，没有辅助设备的情况下）速度范围1000～2000rpm定子连接D保护等级≥IP 54转子连接Y绝缘等级 F 最高定子电流1300 A（转子短接）定子电压690 VAC ±10%最高转子电流470 A频率50Hz 堵转转子电压大约2000 VAC玉门风电场选用华锐风电科技有限公司生产的SL1500 -77风力发电机组，风机单机容量为1500KW，叶轮直径长度77m，共33台，装机总容量为49.5MW。
3.3 SL1500 风力发电机的组成风力发电机组是把风能转化为电能，并按照供电公司的指标给其电网进行供电的设备。
SL1500系列型风力发电机技术成熟，具有变桨、变速恒频的功能，是特别为高效利用陆地风能而开发的机型。
可采用70m和77m两种长度的叶轮直径，分别适用于IECⅡ类风况和IECⅢ类风况，能在保证20年工作寿命的前提下，最大限度的发电。
采取变速恒频控制以及同步投入等多种控制手段，大幅度提高电能质量，并具有相当大的抗电网跌落能力。
控制系统采用ABB公司高端的CPUKT98为中央处理器和多功能控制器完成整台风力发电机的控制和数据采样，实现风力发电机的全自动控制和远程监控。
通过双馈异步发电机和IGBT控制器，可以做到功率控制和抑制冲击电流的发生，风速变化引起的出力变化小，变速运行，发电量大，并网时对于电网冲击电流小。
1华锐系列化风电机组介绍--2011.5
SL3000系列化风电机组
机型 轮毂高度(m) 适用风区 3s极限风速（m/s） 年平均风速（m/s） SL3000/90 80/90 GL Ia 62.5(海上) 70(陆上) 10 SL3000/100 80/90/100/110 GL IIa 59.5 8.5 SL3000/105 80/90/100/110 GL IIa 59.5 8.5 SL3000/113 90/100/110 GL IIIa 52.5 7.5 SL3000/118 90/100/110 GL IIIa 52.5 7.5
3
SL1500系列风电机组技术参数
机型 叶轮直径 轮毂高度(m) 切入风速(m/s) 额定风速(m/s) 切出风速(m/s) 极限风速(m/s) 适用风区 SL1500/70 70 65/70 3 12 25 70/59.5 IEC I/S SL1500/77 77 65/70/80/100 3 11 25 59.5/52.5 IEC II/III SL1500/82 82 70/80 3 10.5 25 59.5/52.5 IEC II /III SL1500/89 89 80 3 10 20 52.5 IEC III
1. 紧凑型主传动链
传动链一点支承，采用“背对背”配置的双列圆锥主轴承，通过施加精确预 负荷，提高传动链承载力； 同时，可使轮毂与机舱连接结构紧凑，重量轻。 齿轮箱只承受扭矩，无附加载荷。 22
2. 优化设计的齿轮箱
两级行星+一级平行轴 润滑系统配备机械泵和电动泵，确保电网掉电时齿轮 箱仍可润滑，提高齿轮箱的寿命； 合理的齿轮箱扭矩减振结构，最大限度降低齿轮箱振动 噪音,提高齿轮箱的可靠性。
19
SL3000系列风电机组技术特点
20
风轮轮毂与变桨距系统
率输出。
变速桨距调节控制器使用变频器将发电机转速从电网的固定频率 中分离出来，并用桨距控制来限制超过额定风速时的功率输出。
桨距角退到15°位置。
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
是与叶片连接的法兰，内边是内齿圈。
(二)行星齿轮减速器
(三)驱动电动机
常见的有：感应电动无刷直流电动机和三相永磁同步电动机
(四)液压缸
五）变桨距控制模型和系统的软件说明
变桨距机构控制系统是采用微型计算机构成的控制系统， 利用软件进行操作。
最大风能捕获是变桨距控制系统的重要功能之一
（一）变桨距模型（直驱风力发电机组 为例）
电动变桨距系统可以允许三个桨叶独立实现变桨。每个桨叶 有一套蓄电池和轴控制盒以及伺服电机和减速机放在轮毂里， 整个系统的通讯总线和电缆靠滑环与机舱的主控制器连接。
变桨距最重要的应用是转速和功率控制，以及顺浆时的制动 功能。
变桨距控制风轮的优点：
启动性能好
刹车机构简单
停机安全
叶根承受的静、动载荷小 具有较高的风力利用系数
的负荷。
风力发电机组风机轮毂及变桨系统的维护与维修方法及要求
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
间隙在至之间。
齿轮箱拆卸
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。
变桨齿轮箱螺栓检测
齿轮箱与轮毂连接螺栓紧固
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。
构成示意图
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。
变桨齿轮箱润滑
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MOBILITHSHC460更换周期>20年。
※润滑油MOBILGEARSHCXMP320更换周期>5年。
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。
SL1500系列风力发电机组机械维护手册
SL1500系列风力发电机组机械维护手册华锐风电科技有限公司2008年4月（修订）SL1500系列风力发电机组维护手册前言SL1500风力发电机组采用了变桨距、变速恒频等技术，是当今世界风力发电领域最先进的技术代表，具有发电功率大、发电品质高、结构紧凑等优点。
该系列机组包含SL1500/60、SL1500/70、SL1500/77、SL1500/82等机型。
本手册是SL1500系列手册中的一本，包含了SL1500系列风力发电机组的检查与维护信息，是风力发电机组检查维护的技术依据。
本手册由华锐风电科技有限公司编写，有关信息有遗漏或不足之处，华锐风电科技有限公司保留对其修改、完善的权利。
在维护过程中应遵守本手册内容，但如与技术人员指导出现矛盾，以华锐风电技术人员的指导为准。
本手册简要地介绍了SL1500系列风力发电机组各组成部件的功能、工作过程，重点描述了各部件的检查与维护方法、工作要求及注意事项。
目录工作要求 (1)第一章SL1500风力发电机组结构 (5)1.1 SL1500系列风力发电机组的组成 (5)1.2 技术特点 (5)第二章叶片 (7)2.1简介 (7)2.2检查与维护 (7)2.2.1外观检查 (7)2.2.2叶片螺栓的维护和检查 (8)第三章轮毂与变桨系统 (9)3.1变桨系统概述 (9)3.2变桨轴承检查与维护 (9)3.2.1变桨轴承剖面图 (9)3.2.2变桨轴承检查与维护 (9)3.2.3变桨轴承螺栓检查 (10)3.2.4变桨轴承润滑 (11)3.3变桨电机检查与维护 (11)3.3.1变桨电机检查 (11)3.4变桨减速箱检查维护 (12)3.4.1 变桨减速箱与变桨小齿轮检查 (12)3.4.2变桨减速箱螺栓检查 (12)3.4.3加注润滑油 (12)3.5变桨控制检查 (13)3.5.1变桨控制检查维护 (13)3.5.2变桨控制柜螺栓紧固 (13)3.5.3检查限位开关及限位开关安装用螺栓。
华锐SL1500风电机组整机基础知识
第四篇 联轴器制动器
24
装配位置
25
一.联轴器
联轴器作用： 作为一个柔性轴，它补
偿齿轮箱输出轴和发电机转 子的平行性偏差和角度误差。
26
二.制动器
制动器作用： 制动器是一个液压动
作的盘式制动器，用于机 械刹车制动。
27
28
刹车系统位于齿轮箱高速端与低速端的比较
低速轴上
高速轴上
优点
高可靠刹车直接作用在风 刹车力矩小 轮上
32
侧面轴承
偏航驱 动装置
滑垫保 持装置
偏航大齿圈
33
风速风向仪
风电机组对风的测量是由风速风向仪来实现的。
34
凸轮计数器
35
第六篇 塔筒
36
一.塔筒的作用
1. 获得较高且稳定的风速，即让 风轮处于风能最佳的位置。
2. 给风轮及主机（机舱）提供满 足功能要求的、可靠的固定支 撑。
3. 提供安装、维修等工作的平台。
16
三.叶轮组装
17
第三篇 齿轮箱
18
低转速
叶轮
将低转速的动能转 化为高转速的动能
齿轮箱
需要高 转速
发电机
19
装配位置
20
三.SL1500风电机组齿轮箱结构
21
齿轮箱的减噪装置
齿轮箱的重量约占机舱重量的1/2。 减振元件增加在齿轮箱与主机架之间。
22
五.润滑冷却系统
对齿轮和轴承的保护作用： • 减小摩擦和磨损，具有更高 的承载能力，防止胶合。 • 吸收冲击和振动。 • 防止疲劳点蚀。 • 冷却、防锈、抗腐蚀。
39
40
塔筒的高强度螺栓连接
螺栓上的字符： 字母表示生产厂家的简称，
课件1：电气系统组成华锐风电公司SL1500风力发电机组培训课件
– UPS系统
– 水冷系统
– 油冷润滑系统
– 制动系统
– 加热系统
15
变压器
16
变频器
变频器主要参数:
系统功率：1500 KW
变频器功率：500 KVA
额定电压：690 VAC， ±10%
电源频率：50 Hz， ±2Hz
连接电压：1000-1100 VDC
转子最高有效电压：700 VAC
操作频率：3 kHz
双馈异步风力发电机系统组成如下页图 所示，图中省略了变压器、滤波器等构件。其 中定子通过并网开关直接接入电网，转子通过 变频器接入电网。转子上装配有光电编码器。
26
双馈异步发电机的系统组成图
27
发电机
双馈异步发电机的基本参数
• 工作制：
连续
• 相数：
三相
• 额定功率：
1520
• 额定转速：
1800
10
8、控制与安全系统 控制系统包括控制和监测两部分。监测部分将采集到的数据送到控制器， 控制器以此为依据完成对风力发电机组的偏航控制、功率控制、开停机 部件。它使风轮到达设计中规定的高度。其内部还 是动力电缆、控制电缆、通讯电缆和人员进出的通道。
21
工作过程
（3） 机侧变频器启动(S7)。网侧变频器电流80A 左右，机侧变频器电流20A左右。此时， GSC 给发电机转子励磁，GSC 根据发电机并网所需的条件来不断调节GSC 发出的电压、 频率等。
22
变频器工作过程
（4） 同步(S7-syn)。风机转速达到1300rpm，机侧变频器注入140A 电流，发电机定子侧 电压达到690VAC。处于此状态时，由LSC 从电网获得的电压、频率等参数与GSC 从发 电机定子侧获得的参数进行比较，此过程最多可持续1 分钟。
风电轮毂与变桨系统(技师培训)
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。
07-SL1500风电机组变桨系统
变桨轴承
变桨轴承采用双排深沟球轴承，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。
37.5米叶片叶根轴视图
变桨电机
1轮毂 3变桨轴承 30变桨驱动器 12垫圈（12） 53螺母（M12）
手动变桨控制
在叶轮吊装前，需要使用变 桨控制盒手动变桨。
如车间的测试，现场吊装前 的叶片变桨。
利用空气动力学的刹车系统
变桨轴承润滑脂型号及单机用量
轴承生产厂家 LIEBHERR 徐州罗德艾德 润滑脂规格 Mobilith SHC 460 Fuchs Gleitmo 585k 润滑脂用量 10.4 kg/年 3.9 kg/年
瓦房店轴承厂
Mobilith SHC 460
13 kg/年
定桨距风电机组
失速调节：
在一般运行情况下，叶轮上的动力来源于气流在翼型 上流过产生的升力。
由于叶轮转速的恒定风速增加，叶片上的攻角随之增 加，知道最后气流偏离到无法在背弧上流过而在上面 产生脱落的现场，称为失速。
失速调节风力发电机风轮气流特性
失速调节风电机组的优缺点
优点： 1.无运动构件，轮毂结构简单，费用低 2.无功率调节系统的维护费 3.时速时的功率波动相对小
主要在中小型风电机组上有应用
缺点： 1.刹车可靠但昂贵 2.叶片、机舱、塔架上有很高的动态载荷 3.常需刹车，在叶片和传动系统中产生很高的机械载荷 4.独立于行时如果没有附属设施，无法进行功率调节 5.启动性差 6.与轻型结构比，相对承受很大的风载荷 7.在低空气密度地区难于达到额定功率
变桨系统
变桨距风力发电机风轮气流特性
变桨系统： 轮毂（铸钢件） 楔形盘 变桨轴承 大约90度的调节范围 变桨电机 变桨控制顺桨位置
华锐SL1500风电机组PLC控制系统改造方案研究
智能控制技术今 日 自 动 化30 ｜ 2021.2 今日自动化Intelligent control technologyAutomation Today2021年第2期2021 No.26 智能托盘供料机在电磁阀装配线的应用根据生产验证数据显示（表1），托盘式包装的阀芯物料使用托盘供料机，向电磁阀装配线自动供料时，生产节拍为 13.33件/min ，供料机的供料速度19.32件/min ，照相合格率99.99%，并且系统自动记录了相关数据，供料速度是生产节拍的145%，供料速度是由照相速度和机器人速度累加而成，设备运行稳定，智能托盘供料机满足了设计要求。
表1 生产验证数据工位加料频率（车/h ）加料量（件/车）生产节拍（件/min ）供料速度（件/min ）照相合格率（%）照相速度（件/件）机器人速度mm/s ）阀芯190013.3019.3299.990.0513007 结束语综上所述，此设备不仅结构简单，成本低占地面积小，还具有一定的灵活性。
托盘供料机通过周转车整车供料，解决了托盘式包装物料周转和自动装配供料的衔接难题，采用图像识别和机器人自动抓取，提高了生产效率还能确保产品质量。
托盘供料机的周转车模式可以兼容多种物料托盘，能为外部的自动装配线进行自动供料，通用性强，未来在推广应用中不断完善，此系统将会更加完美。
参考文献[1] 刘绍先.单片机控制的冲压机床自动供料装置设计[J].橡塑技术与装备，2016，42（12）：38-39，49.[2] 张新聚，陈宁，马秀红.基于TCP/IP 协议的PLC 远程数据采集系统设计[J].组合机床与自动化加工技术，2020（4）：91-94.[3] 吴瑜.智能码垛系统在物流仓储中的应用[J].电子世界，2020（76）：142-143.[4] 张振岩，胡世广，屠秋鹏.基于机器视觉的物料预置在线检测系统研究[J].电子世界，2020（19）：78-79.[5] 聂宏兵，陈辉，程宝亮.数控机床自动卸料装置的设计与制造[J].机械工程师，2017（1）：173.1 概述自2008年起，我国风电产业取得了巨大的进步，风电机组装机容量快速提升，风电技术获得了巨大的发展，新技术的出现为风电机组的更新换代提供了技术支持。
华锐SL1500风机运行规程
内蒙古北方龙源风力发电有限责任公司灰腾梁风电场华锐SL1500风机运行规程（修编稿）内蒙古北方龙源风力发电有限责任公司灰腾梁风电场制编二○一五年三月批准：审核：修编：目录第一章规程结构说明 (6)第二章规程使用范围说明 (6)第三章规程引用相关标准 (6)第四章华锐SL1500风力机基本情况 (6)4.1 华锐SL1500风力机基本信息介绍（见附表一）。
(6)4.2 华锐SL1500风力机运行参数设置值。
(6)第五章华锐SL1500风机运行一般规定 (8)5.1 华锐SL1500风机运行监视项目及周期 (8)5.2 华锐SL1500风机运行分析内容及要求 (9)5.2.1 主要指标完成情况的分析 (9)5.2.2 指标关系分析 (10)5.2.3 故障情况分析 (10)5.2.4 对标情况分析 (10)5.3 华锐SL1500风机运行操作一般规定 (10)5.3.1 调度部门对风力机的运行要求和操作步骤 (10)5.3.2 正常检修、维护时，风力机应执行的运行操作 (10)5.3.3电能质量短时波动情况风力机的运行操作 (10)5.3.4 低温、超大风等异常天气条件下风力机的运行操作 (10)5.3.5 制动系统缺陷情况下风力机的运行操作 (11)5.3.6 可能会引发事故的告警出现后风力机的运行操作 (11)5.3.7 测风装置异常工作情况下风力机的运行操作 (11)5.3.8 可复位故障名称及允许的运行操作 (11)5.3.9不可复位故障名称及处置原则 (12)5.3.10 标杆机组的选取及运行要求 (18)5.3.11 无功和有功调节的操作 (18)5.3.12 集中监控系统、服务器的运行和巡视要求 (18)第六章华锐SL1500机组正常运行规定 (19)6.1华锐SL1500机组投入运行前应具备的条件 (19)6.2华锐SL1500机组启动和停机 (19)第七章华锐SL1500风机异常运行和事故处理 (19)7.1异常运行总要求 (19)7.2 允许的异常运行情况及运行监视、巡视要求 (20)7.3 场内输变电设备故障引起风力机停运的处置原则 (20)7.3.1 箱式变压器故障引起风力机停运的处置原则 (20)7.4 长期停运机组的监视、巡视要求 (20)7.4.1 长期停运机组的要求 (20)7.4.2 长期停运机组的检查维护周期 (21)7.4.3 主轴盘车及变桨轴承维护 (21)7.5 事故处理一般规定 (21)第八章华锐SL1500机组分系统运行规定 (22)8.1变桨系统（含风轮） (22)8.1.1变桨系统组成及各部件的规格型号 (22)8.1.2 变桨（含风轮）主要参数范围及超出参数范围但未告警应执行的操作 (23)8.2 偏航系统（含测风装置） (23)8.2.1偏航系统组成及各部件的规格型号 (23)8.2.2偏航系统主要参数范围及超出参数范围但未告警应执行的操作。
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5.2 工作原理
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
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 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。
叶片力矩的复检
高强螺栓检查方法
用液压力矩扳手以规定的力矩，检查连接螺栓： • 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， 就必须把螺母彻夜松开，并用液压扳手以规力矩重 新把紧。 每检查完一个螺栓，用笔在螺栓头处做一个圆 圈记号，直到达到规定数量为止。
备注： 1.变桨机构进行任何维护和检修，必须首先使机 组停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮 锁锁定。 2.如遇特殊情况，需在风力发电机处于工作状态 或变桨机构处于转动状态下进行维护和检修时 （如检查轮齿啮合、电机噪音、振动等状态 时），必须确保有人守在急停开关旁，可随时 按下开关，使系统刹车。 3.当在轮毂内工作时因工作区域狭小，要防止对 其它部件的损伤。
升阻力系数
Cl：升力系数
Cd：阻力系数
叶片升阻力系数与冲角的关系
叶片的最大升阻比
斜率=升力与阻力之比
最大升阻比cotε= Cl/ Cd
叶片系数与阻力系数的关系
定桨矩风机失速时连续气流变化情况
变桨距风力发电机风轮气流特性
轮毂受力情况
上半圈时， 叶片离心力和轴 向推力的合力K 和叶片轴向重合
由于推力Su ＜ S0 ，所以下半 圈时，合力K并 不停在叶片轴向 上。
在进行维护和检修前必须阅读《SL1500安全手册》， 所有操作必须严格遵守《SL1500安全手册》。 如果环境温度低于-20 ℃，不得进行维护和检修工作。 低温型风力发电机, 如果环境温度低于-30 ℃，不得进行维 护和检修工作。 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
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。
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。 2.检查碳刷纤维的是否完好。 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
5.1 安装位置
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。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。
叶轮受力分析
叶片翼型几何定义
A ：叶片前缘 B：叶片后缘 AB ：翼弦，用 t 表示 α：冲角 δ：翼型厚度 f ：翼型的弯度
风力发电机组的气动基础
二维翼型气体流动情况
上翼面静压值小于下翼面静压值，形成了 升力、阻力•
C点：压力中心点 R：叶片翼型剖面受到的合力 Ry：垂直于来流方向的分力 Rx：平行于来流方向的分力
SL1500风力发电机组 轮毂及变桨系统
华锐风电科技有限公司
1 变桨控制系统简介
变桨系统： 轮毂（铸钢件） 楔形盘 变桨轴承 86度的调节范围 变桨电机 变桨控制柜 各种限位开关、撞块等
风向 顺桨位置
工作位置
变桨驱动装 置小齿轮
变桨齿轮边缘
顺桨位置
工作位置
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。 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。
3.2 组成部件
变桨驱动装 置由变桨电机、 制动器和变桨齿 轮箱三部分组成。
3.3 变桨电机技术参数
电机类型 数 量 异步电机 每个叶片一个，总共3个 3 kW − 3 相 400 VAC 50 Hz ≥ IP 55 双向，均布
额定功率 额定电压 频率 防护等级 旋转方向
冷却
温度检测
用一个风扇强制风冷
轮毂
轮毂主要结构
极限工作位置撞块
导流帽
轮毂
轮毂变 桨控制 柜
变桨限 位撞块
分隔壁 轮毂罩
极限工作位 置开关
变桨电机
缓冲器
变桨接 近开关
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
当风速发生变化时，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
变桨轴承采用双排深沟球轴承，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。
3 变桨驱动装置
1轮毂 3变桨轴承 30变桨驱动器 12垫圈（12） 53螺母（M12）
3.1 安装位置
变桨驱动装置通过 螺柱与轮毂联接。 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。 间隙由加工精度保 证，无法调整。
5.3 顺桨接近撞块和变桨限位撞块的基本维护
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。 3.检查各撞块螺栓的紧固。
6.1 安装位置
极限工作位置撞块
6.2 限位开关的基本维护
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。 3.检查螺栓紧固。
铰链式轮毂 常用于两叶片叶轮 半固定式轮毂，铰链轴与叶片长度方向及叶轮轴 两两垂直
一个内置在定子绕组中的 Pt100
4 雷电保护装置
4.1 雷击的产生
通常所说的雷击是指一部分带电的云层与另一部分带 异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间的迅猛放 电现象。
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。
变频柜和电池柜的基本维护
1.变桨控制柜/轮毂之间缓冲器是否有磨损。 2.变桨控制柜内接线是否有松动。 3.柜子支架及柜子的螺栓紧固。 4.用电池驱动变桨机构，用比例装置检测电池。
8 变桨系统的维护与维修
维护和检修工作，必须由华锐风电科技有限 公司SV中心人员或接受过华锐风电科技有限公司 培训并得到认可的人员完成。 在进行维护和检修工作时，必须按照各零部 件的说明书或维护手册的要求进行操作，每项内 容必须严格进行检修与记录。
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。
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