2-变浆系统
【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。
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一个重要组成部分，它通过调整叶片的角度来适应不同风速下的风能转换效率。
本文将详细介绍变桨的工作原理及其关键技术。
二、工作原理1. 变桨系统组成变桨系统主要由叶片、桨毂、液压系统和控制系统组成。
叶片通过连接在桨毂上，桨毂则与主轴相连。
液压系统负责控制桨毂的转动，控制系统则根据风速和发电机组运行状态来调整液压系统的工作。
2. 变桨过程当风速发生变化时，控制系统会根据风速传感器的反馈信号判断当前风速，并根据预设的风速-功率特性曲线来确定最佳叶片角度。
然后，控制系统通过液压系统控制桨毂的转动，使叶片调整到相应的角度。
当风速较低时，叶片角度会增大以增加风能捕捉面积；当风速较高时，叶片角度会减小以减少风阻，保护发电机组。
3. 关键技术(1) 风速传感器：用于实时监测风速，将风速信号传输给控制系统，以便根据风速调整叶片角度。
(2) 液压系统：通过液压油缸控制桨毂的转动，实现叶片角度的调整。
液压系统需要具备高精度、高可靠性和快速响应的特点。
(3) 控制系统：根据风速传感器的反馈信号和预设的风速-功率特性曲线，控制液压系统的工作，实现叶片角度的调整。
(4) 叶片材料：叶片需要具备轻量化、高强度和耐腐蚀的特点，以适应不同的风速环境和气候条件。
三、数据分析根据实际的风力发电场运行数据，可以得出以下结论：1. 变桨系统的优化可以显著提高风力发电机组的发电效率。
通过合理调整叶片角度，可以最大限度地捕捉风能，提高发电机组的利用率。
2. 变桨系统的响应速度对发电效率影响较大。
当风速突然变化时，如果变桨系统响应迟缓，将导致发电机组的发电效率下降。
3. 叶片材料的选择对发电机组的寿命和稳定性有重要影响。
优质的叶片材料可以提高叶片的耐久性，减少维护成本。
四、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改进中。
未来的发展趋势包括：1. 智能化控制：利用先进的传感器和控制算法，实现变桨系统的智能化控制，提高风力发电机组的发电效率和稳定性。
变桨系统(内容及基础原理的简介)
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。
2.1--金风2.0MW机组控制系统介绍
配电变压器 90kVA干式变压器，690V/400V，二次 侧单套绕组，绝缘等级H级，自然冷却， 420kg。 过流保护 ABB S200系列微型断路器、MS系列 马达过流保护器。 触电保护 ABB F202、F204漏电保护器，接地。 浪涌保护 Phoenix电源浪涌保护器
7、8通道数字量输出端子KL2408
KL2408数字量输出端子将自动化控制层传输过来的二进制控制信号以电隔离的 信号形式传到设备层的执行机构。 KL2408有反向电压保护功能。其负载电流输出具 有过载和短路保护功能。每个总线端子含 8 个通道，每个通道都有一个 LED 指示其 信号状态。它所连接的元件必须和 KL2408 为同一接地。在闭环中所有电源触点互相 连通。在 KL2408 中由 24 V 电源触点为输出供电。
一、金风2.0兆瓦风力发电机组总体介绍
金风2.0MW风力发电机组是基于金风1.5MW风力发电机组平台开发的新型机组。
1-叶片 2-变桨系统 3-轮毂 4-发电机转子 5-发电机定子 6-发电机开关柜 7-测风 系统 8-辅助提升机 9-偏航系统 10-底座 11-发电机散热系统 12-机舱罩 13-塔架
四、主控系统的倍福PLC及其基本控制原理
检
输
组
输
执
测
入
出
行
器
模
态
模
机
件
块
块
构
组态
数据 交换
主 控 程 序
主控系统是机组可靠运行的核心，主要完成以下工作： 采集数据并处理输入、输出信号；判定逻辑功能； 对外围执行机构发出控制指令； 与机舱柜及变桨控制系统进行通讯，接收机舱柜及变桨控制系统的信号； 与中央监控系统通讯、传递信息。
变桨系统分析范文
变桨系统分析范文变桨系统是风力发电机组中的一个重要组成部分，其主要功能是控制风力发电机的转动速度以及调整叶片的角度，以最大限度地捕捉风能并转化为电能。
变桨系统的设计和分析对于提高风力发电机组的性能和效率至关重要。
首先，变桨系统的设计要考虑到风力的不稳定性以及不同桨叶之间的协调。
由于风速和风向会不断变化，变桨系统需要能够实时监测风速和风向，并根据这些信息来调整叶片角度。
这样可以确保叶片始终与风的方向保持一致，使得风能能够最大化地被转化为电能。
其次，变桨系统的设计还需要考虑到风力发电机组的安全性和稳定性。
在风力风速超过预设范围或者发生异常情况时，变桨系统需要能够快速响应并采取相应措施，例如自动停机等，以保证风力发电机组的安全运行。
此外，变桨系统还需要考虑到桨叶与风轮之间的匹配，以避免不必要的振动和损耗。
另外，变桨系统的设计还需要考虑到节能和环保的因素。
在设计中需要采用先进的变桨技术和材料，以提高变桨系统的效率并减少能源的消耗。
例如，使用轻量化的材料可以减轻叶片的负荷，从而减少能耗。
同时，变桨系统还可以根据风速和负载状况自动调整变桨角度，以实现最佳风能转化效果。
此外，变桨系统的设计还要考虑到系统的可靠性和可维护性。
风力发电机组通常安装在海上或者偏远地区，维护困难且成本较高。
因此，变桨系统需要具有自动故障检测和诊断功能，并能够通过远程监控进行实时数据传输和维护。
这样可以大大提高系统的可靠性，并减少维护成本和停机时间。
最后，变桨系统的设计还需要兼顾成本的因素。
变桨系统通常占据整个风力发电机组的一定比重，因此需要在设计中考虑到成本效益和性能之间的平衡。
这可能涉及到不同变桨系统的选择和优化，以找到最佳的设计方案。
综上所述，变桨系统的设计和分析需要综合考虑风力的不稳定性、风力发电机组的安全性和稳定性、节能环保、系统可靠性和可维护性以及成本效益等因素。
通过合理的设计和分析，可以提高风力发电机组的性能和效率，从而实现更高效的风能转化。
变桨工作原理
变桨工作原理标题：变桨工作原理引言概述：变桨是现代风力发电机组中重要的组成部分，它通过调整叶片的角度来适应不同的风速和风向，从而优化发电效率。
本文将详细介绍变桨的工作原理，包括传动系统、控制系统、叶片角度调整原理、风速和风向检测以及变桨的效益。
一、传动系统1.1 齿轮箱：变桨系统中的齿轮箱负责将风力转换为机械能，并传递给叶片。
齿轮箱通常由多级齿轮组成，通过传动比例来适应不同的风速。
1.2 转子轴：转子轴是连接齿轮箱和叶片的重要部分，它承受着旋转力和扭矩。
转子轴通常采用高强度合金钢材料制造，以确保其耐用性和可靠性。
1.3 联轴器：联轴器连接转子轴和叶片轴，它能够传递转矩并允许叶片在变桨过程中调整角度。
联轴器的设计要考虑到叶片的旋转速度和扭矩传递的平稳性。
二、控制系统2.1 主控制器：主控制器是变桨系统的核心，它负责监测风速、风向和发电机组的运行状态，并根据预设的参数来调整叶片的角度。
主控制器采用先进的算法和传感器技术，以实现高效的风能利用。
2.2 电动机：电动机是控制叶片角度调整的执行器，主控制器通过电动机来实现叶片的旋转。
电动机的选择要考虑到扭矩输出和响应速度，以确保叶片能够及时调整角度。
2.3 传感器：传感器用于监测风速和风向，以提供准确的数据给主控制器。
常用的传感器包括风速传感器和风向传感器，它们能够实时检测风的变化，以便及时调整叶片的角度。
三、叶片角度调整原理3.1 风速检测：主控制器通过风速传感器获取当前的风速数据。
根据风速的大小，主控制器可以判断是否需要调整叶片的角度。
3.2 风向检测：风向传感器用于检测风的方向，主控制器可以根据风向的变化来调整叶片的角度，使其始终面向风的方向。
3.3 叶片角度调整：主控制器根据风速和风向的数据，通过控制电动机来调整叶片的角度。
当风速增大时，叶片的角度会增加，以提供更大的扭矩；当风速减小时，叶片的角度会减小，以避免过载。
四、风速和风向检测4.1 风速传感器：风速传感器通常采用超声波或热线等技术来测量风速。
变桨工作原理
变桨工作原理一、引言变桨是风力发机电组中的重要部件，其工作原理对于提高发电效率和保障发机电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机电组叶片的角度，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，普通由轻质材料制成，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，并通过传感器采集相关数据。
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，保护风力发机电组的安全运行。
4. 变桨的控制策略变桨的控制策略普通包括以下几种：- 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。
- 含糊控制策略：通过含糊逻辑推理，根据风速和风向等输入参数，含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：通过摹拟生物进化过程，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机电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。
2-变浆系统
变浆系统
开关来检测叶片是否在顺桨位置，在94度时有一 个极限位置开关来保护叶片不会超出工作位置。
变浆系统
三、变桨系统的几个主要机械部分
1. 轮毂，变桨轴承，减速机，雷电保护装置，玻璃 钢轮毂罩。
变浆系统
变浆系统
四、变浆系统主要电气组成部分
1.滑环单元：目的是用来给变桨提供电源，从站 PLC通讯，以及一些保护措施。 2.每一个叶片都一个独立的变桨电机，变桨控制柜， 编码器，减速机，制动器，电磁接近感应传感器， 极限工作位置的保护开关。 3.变桨控制柜内部主要是：变桨变频器，主电源开 关，外接230VAC电源插头，柜内加热系统，一 部分24VDC控制继电器。
变浆系统
4.故障号：31(* Communication pitch1 *) 32(* Communication pitch2 *) 33 (* Communication pitch3 *) 分析及处理方法： (1)滑环的滑道受到灰尘污染，用清洗剂清洗滑环滑 道，待干后，在滑环滑道上仔细涂上导电膏 (2)更换滑环
变浆系统
SL1500风力发电机组
变浆系统
一、什么是变浆系统
1.风能转换为机械能，根据不同的风速，通过自动 调整叶片角度来调整风机转速以及发电量。 2.当风机安全链断开时，叶片安全顺桨，风机安全 停机。 3.在一定的风速下，通过自动调整叶片角度来最大 化的吸收风能，得到最佳的发电量。 4.减少机械负载以及摆动阻尼。
变浆系统
2.故障号：18（SS-10: Working position exceeded） 分析及处理方法： （1）滑环的滑道受到灰尘污染，用清洗剂清洗滑环 滑道，待干后，在滑环滑道上仔细涂上导电膏 （2）滑环内的浪涌保护问题，将12号线短接 （3）变浆的限位开关问题，检查其内部线是否松动 或弹簧不能正常归位，紧线或更换行程开关 （4）接行程开关的线内部断裂，接触不良，更换线 （5）变浆控制柜间的线内部断裂，接触不良，更换 线 （6）检查主PLC的18线、浪涌保护-F238.4的1和3 号端子的线接触是否良好(线路虚接问题)
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。
变桨工作原理
变桨工作原理船舶推进系统是指船舶通过推进方式驱动船体运动的机械系统。
其中的变桨系统是一种重要的推进设备，可以控制桨叶的角度和尺寸，从而调节船舶推进力，实现船舶推进和控制航速的目的。
本文将介绍变桨系统的工作原理，包括变桨的主要构成、变桨原理、变桨控制方法等方面的内容，以加深对变桨技术的理解。
1. 变桨系统的主要构成变桨系统主要由桨叶、变桨机构、控制系统和支撑结构等几个部分构成。
其主要作用是通过调节桨叶的角度，改变水流对桨叶的作用力，从而控制船舶的速度和方向。
下面我们分别来介绍这些构成部分。
（1）桨叶桨叶是变桨系统的重要组成部分，是负责推进作用的桨子，其叶片形状和数量等关键参数直接影响了推进性能。
通常情况下，桨叶是由船舶厂商或专业厂家制造的，其形状和数量应根据船舶的航行条件和所需速度等因素进行优化设计。
（2）变桨机构变桨机构是指对桨叶进行角度调节的机械设备，通常包括油动机、缸体、油缸、拉杆等部件。
油动机通常是变桨机构的动力来源，可提供桨叶角度调节所需的动力。
缸体是桨叶的固定部分，通常负责支撑桨叶，并通过缸体上的刀口固定桨叶。
油缸是调节桨叶角度的关键元件，其通过拉杆调节桨叶角度，进而调节船舶的推进力。
拉杆是连接油缸和桨叶的主要传动元件，通常由高强度铸铁、合金钢等材料制成。
（3）控制系统控制系统是指控制变桨机构工作状态和桨叶角度的电子控制单元，其通常由传感器、执行元件、控制器等部分组成。
传感器通常为变桨机构的外部检测元件，如角度传感器、压力传感器等，其可通过信号处理器将检测到的数据传输给控制器。
执行元件包括控制电机、驱动器等，负责控制变桨机构的工作状态。
控制器通常是变桨系统的核心部件，其可根据传感器反馈的信号控制执行元件，实现对桨叶角度的精准调节。
同时，控制器还可以实现船舶自动驾驶、船速调节、舵机协调等功能。
（4）支撑结构支撑结构是指支撑变桨机构和桨叶的强度部分，通常由船舶的机舱底板和压舱、支架等构成。
FD82B风机变桨系统介绍
●变桨控制器的主要控制流程 1、蓄电池充电控制流程； 2、超速保护控制流程； 3、桨叶调整控制流程；
●变桨控制器端口图：
E1、E2、E3、E4为数字量输入端口；E5为PT100输入端口；E6为0-20ma 与0-10V输入端口；A1、A2、A3、为数字量与模拟量输出端口；Z1、Z2、 Z3为编码器输入端口。
●三相电压检测模块： 主要用于400V电网电压的测量，确保变桨系统在电网电
压短时间波动内可以顺利完低电压穿越工作。
●伺服驱动器： 它作用是：根据变桨控制器输出的转速控制电压值，
输出相应的电压值驱动变桨电机完成系统所需的变桨角度。 伺服控制器是变桨系统轴控柜柜呢核心部件。
●单相电压检测模块： 该模块用于检测系统后备电源的电压，确保后备电源
4、 齿面、轴承手动润滑 在变桨轴承齿轮表面 0-90°范围内进行手动润滑，润滑油脂型号以
风场实际使 用油脂为准。 在变桨轴承齿轮表面 92-360°范围内手动全部涂抹润滑油脂进行防
腐保护。
5、注油小齿轮支架与轮毂的连接螺栓力矩检查 使用合适的力矩扳手按规定要求检查注油小齿轮支架与轮毂的连接
螺栓。
2、系统的构成： 整个变桨系统的包括：7个柜体（1个中控柜、3个轴控柜、3个
电池柜）、3台直流变桨电机及其它相关的附件。 ●中控柜(BVL) 变桨控制系统的指挥机构,放置变桨控制器。 外部电源进入后通过一系列开关和变压器分配给轴控柜和电池柜。
●轴控柜(BVU) 变桨动作的实际执行机构,按照变桨控制器指令进行变桨动作。 放置一系列变桨控制需要的器件，其中伺服驱动为轴控柜内的主要 部件之一。
●200DC直流变压器 为变桨系统的三个变桨电机提供刹车电源
●防雷模块 红色模块为电源防雷，黄色模块为信号防雷。
2MW变桨系统培训
2MW风力机组变桨系统介绍上海电气风电设备有限公司技术部1.变桨组成2.变桨的功能与原理3.变桨的工作过程4.变桨调试5.变桨故障排除变桨系统的组成MOOG（LUST）6柜系统，系统比较紧凑，节省空间，但维护空间小。
变桨系统的组成1. 中央控制单元：在轴柜3中，由PLC（BECKHOFF）或专用控制器构成的变桨控制器，并配备了HMI操作屏。
功能：负责风机主控系统与变桨系统的通讯（信号，指令和工作状态的传送）2. 轴控单元：分布在各轴柜中，以伺服驱动器为核心的驱动单元（PITCHMASTII）功能：接受由中央控制单元的指令，通过驱动电机调节/转动桨叶到指定角度3. 蓄电池/超级电容单元：分布在各电池柜，由蓄电池组/超级电容构成的后备电源功能：在电网失电或系统故障情况下，蓄电池/超级电容驱动系统驱动桨叶到安全位置。
4. 驱动电机，限位开关，绝对值编码器，5. 润滑系统：在轴柜3的上部，分为变桨轴承润滑和变桨内齿润滑，由风机主控控制。
变桨系统的组成变桨系统的组成变桨系统在风机中的功能和原理基本功能:1）通过改变风机的桨叶角度来调节风力发电机的功率以适应随时变化的风速;2）保障风机机组安全工作原理:1）变桨系统接收风力发电机组主控系统的指今, 调节、转动风机的叶片到指定角度:-在额定风速之下，将桨叶全开，最大限度捕获风能，保证空气动力效率-达到及额定风速之上，根据主控器指令调节叶片角度，保证机组的输出功率。
2）超过安全风速时或紧急情况下, 旋转桨叶到安全位置,保护风力发电机组, 实现安全停车功能变桨工作过程变桨系统调试1.接线及送电前检查2.送电检查相序，闭合所有开关。
3.测试轮毂润滑4.风机校零5.紧急顺桨及电机风扇加热系统测试6.轮毂内温度传感器及柜内风扇测试接线及送电前检查1）需要连接的线有轴柜1中，400V和230V电源线；轴柜3中信号线和通讯线。
2）检查轴柜和电池柜内部接线是否良好，柜与柜之间接头，限位开关、编码器接头连接是否牢固。
变桨工作原理
变桨工作原理一、引言变桨是风力发机电组中的重要组成部份，其工作原理是调整叶片的角度，以适应不同风速条件下的风能转化。
本文将详细介绍变桨工作原理及其相关技术。
二、变桨工作原理1. 变桨系统组成变桨系统主要由叶片、液压系统、传感器、控制器和执行器等组成。
其中，叶片是变桨系统的核心部件，通过液压系统和执行器来实现角度调整。
2. 变桨原理当风能转化为机械能时，风力发机电组的叶片开始旋转。
当风速超过额定值时，变桨系统会感知到，并通过传感器将信号传递给控制器。
控制器根据接收到的信号，判断是否需要调整叶片的角度。
3. 变桨调整角度控制器根据风速和发机电的负荷情况，计算出最佳叶片角度。
然后，通过液压系统控制执行器，将叶片调整到最佳角度。
调整后的叶片能够更好地捕捉风能，并将其转化为机械能。
4. 变桨系统的优势变桨系统具有以下优势：- 提高风能利用率：通过调整叶片角度，使其始终处于最佳位置，能够更好地捕捉风能，提高风能利用率。
- 保护风力发机电组：在风速过高或者过低时，通过调整叶片角度，可以避免过载或者过速运行，保护风力发机电组的安全运行。
- 调整叶片角度的灵便性：变桨系统可以根据风速的变化，实时调整叶片角度，以适应不同的风能转化需求。
三、变桨技术发展趋势1. 智能化控制技术随着科技的不断进步，智能化控制技术在变桨系统中得到了广泛应用。
通过引入人工智能和大数据分析等技术，可以实现对风速、发机电负荷等参数的实时监测和预测，从而更精确地调整叶片角度，提高发电效率。
2. 液压系统改进传统的液压系统存在能耗高、噪音大等问题。
未来的发展趋势是采用更高效、更节能的液压系统，以降低能源消耗和环境污染。
3. 变桨材料创新目前，变桨系统中常用的叶片材料主要是玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料。
未来的发展趋势是研发更轻、更坚固的材料，以提高叶片的耐久性和风能转化效率。
4. 多桨设计传统的风力发机电组普通采用三桨设计，但随着技术的发展，多桨设计也逐渐受到关注。
2 电动变桨系统运行过程 - 电气传动
风力发电变桨控制系统设计孟彦京1,常杰1,朱玉国1,2(1.陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西西安710021;2.山东长星集团有限公司,山东滨州256206) 摘要:为了降低控制难度,提高风力发电变桨系统可靠性,采用以模糊PID 参数自整定为核心控制算法,设计了以PL C 为控制器,由永磁同步伺服电机与伺服驱动器共同构成的变桨系统。
通过软硬件的设计,较理想地实现了变桨系统的电气控制,在实际应用中获得了良好的控制效果。
关键词:风力发电机组;变桨控制;伺服控制;系统设计中图分类号:TP276 文献标识码:ADesign of Wind Turbine Pitch Control SystemM EN G Yan Οjing 1,CHAN G Jie 1,ZHU Yu Οguo 1,2(1.Electrical and Inf ormation Engineering Institute ,S haanxi University of Science and T echnology ,Xi ’an710021,S haanxi ,China;2.S handong Changxing Co.L td,Binzhou 256206,S handong,China )Abstract :In order to reduce difficult of control system ,and improve reliability of pitch control system ,the PL C was chosen as controller ,and three Οphase permanent magnetism synchronous motor (PMSM )was chosen as the executive motor ,an electric pitch servo Οmotor control system composed of a PMSM and its servo Οdrive controller and PL C controller was designed.Fuzzy PID parameters self Οsetting was the core control algorithm.Through the software and hardware design ,realized pitch control system electricity control ,it has obtained the good control effect in the practical application.K ey w ords :wind turbine generators ;pitch control ;servo Οcontrol ;system design 作者简介:孟彦京(1956-),男,教授,Email :0709001@1 引言风力发电机组可以分为定桨距和变桨距型。
(完整版)变桨系统.doc
变桨系统8.1 变桨系统原理整个系统结构如上图所示，包括三个相对独立的变桨轴箱，分别编号为轴箱 A 、轴箱 B 和轴箱 C ，以及与各轴箱连接的伺服电机、位置传感器和限位开关。
每个轴箱单独控制一个桨叶，轴箱与轴箱、轴箱与电机之间通过电缆连接。
电机通过减速箱连接至桨叶法兰齿轮。
电机减速齿轮和法兰齿轮装置为轮毂部件。
系统外部进线经滑环接入系统，其进线有3*400V+N+PE 三相供电电源回路，PROFIBUS-DP通讯回路，其次还有安全链回路。
如图 1 所示。
以上三路由机舱柜引出连接至 A 柜，再由 A 柜连接至 B 柜，B 柜到 C 柜。
三相电源在送入下一轴箱前倒换了相位，以避免各轴箱加热器、电机风扇等单相负载均使用同一相供电而造成三相电源不平衡。
三个轴箱内部布置基本相同，布置详见安装说明，其右侧 A 区安装电容2C1 、2C2、2C3、2C4，四个电容串联接线，以及安装有进线开关1Q1 、 1F2，接线端子 1X1 、 1X2，转换开关6S1、 6S2。
左侧底部 B 区安装电源管理模块 1G1 ，交流伺服驱动器2U1，以及加热器 1E1 。
考虑到 B 区散热需求，功率器件均安装于散热板上。
C 区为控制板， C 板一侧装有合页，作夹层设计安装于 B 区上方， C 板安装有控制PLC，24V 电源 2T1 、2T2，温度控制开关 1S1 ，接线端子排2X1 、 4X1，继电器组以及控制空开2F2 、 2F3、2F4、1F4、1F5。
轴箱背面为外部接线插头，其连接都经过过压保护端子4X1 。
轴箱正面装有系统总开关和模式转换开关。
桨叶的位置由电机内置的光电编码器送出信号至PLC 运算获得。
为了校准和监视桨叶位置，桨叶上装有两只接近开关，一只负责3°~5°桨叶位置监视与校准，另外一只负责90°桨叶位置监视与校准。
正常情况下，桨叶运行区间为0°到 89°。
变桨工作原理
变桨工作原理一、引言变桨是风力发机电组中的关键技术之一，它能够调整桨叶的角度以适应不同风速条件，从而最大限度地提高风能的转换效率。
本文将详细介绍变桨工作原理，包括变桨系统的组成、工作原理和优势等方面。
二、变桨系统的组成1. 桨叶：桨叶是变桨系统中最重要的组成部份，通常由高强度复合材料制成。
桨叶的设计和创造直接影响风力发机电组的性能和寿命。
2. 变桨机构：变桨机构包括变桨驱动装置和桨叶安装结构。
变桨驱动装置通常采用液压或者电动驱动方式，通过控制液压缸或者机电转动来改变桨叶角度。
桨叶安装结构用于连接桨叶和变桨驱动装置，确保桨叶能够准确地旋转。
3. 控制系统：控制系统是变桨系统的核心部份，它通过传感器检测风速和风向等参数，并根据预设的策略控制变桨机构的运动。
控制系统还可以实现自动化运行和远程监控，提高风力发机电组的可靠性和智能化程度。
三、变桨工作原理1. 风速检测：变桨系统首先通过安装在风力发机电组上的风速传感器检测当前风速。
传感器将风速信号传输给控制系统，控制系统根据风速信号来判断是否需要调整桨叶角度。
2. 桨叶角度调整：当风速超过预设阈值时，控制系统会发出指令，驱动变桨机构开始调整桨叶角度。
通过改变桨叶的角度，风力发机电组可以更好地适应不同风速条件，提高风能的转换效率。
3. 桨叶住手：当风速过大或者发生故障时，控制系统会发出住手指令，使桨叶住手旋转。
这样可以避免因风速过大而对风力发机电组造成损坏，同时也保护风力发机电组的安全运行。
四、变桨工作原理的优势1. 提高发电效率：通过调整桨叶角度，变桨系统可以使风力发机电组在不同风速条件下都能够以最佳状态运行，最大限度地提高发电效率。
2. 保护风力发机电组：当风速超过安全范围或者发生故障时，变桨系统可以及时住手桨叶旋转，避免对风力发机电组造成损坏，提高系统的可靠性和安全性。
3. 自动化运行：控制系统可以实现自动化运行和远程监控，减少人工干预，提高风力发机电组的运行效率和可靠性。
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变浆系统
九、变桨变频器程序
给变桨变频器传程序，首先PC要安装 COMBIVIS5软件，要有专用的传变桨程序的 KEB线，不同与RS232通讯线。步骤如下：
a. 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。
变浆系统
2.故障号：18（SS-10: Working position exceeded） 分析及处理方法： （1）滑环的滑道受到灰尘污染，用清洗剂清洗滑环 滑道，待干后，在滑环滑道上仔细涂上导电膏 （2）滑环内的浪涌保护问题，将12号线短接 （3）变浆的限位开关问题，检查其内部线是否松动 或弹簧不能正常归位，紧线或更换行程开关 （4）接行程开关的线内部断裂，接触不良，更换线 （5）变浆控制柜间的线内部断裂，接触不良，更换 线 （6）检查主PLC的18线、浪涌保护-F238.4的1和3 号端子的线接触是否良好(线路虚接问题)
变浆系统
顺桨接近撞块
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。
变浆系统
顺桨接近撞块工作原理
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，提示叶片已经处关
极限工作位置撞块安装在内圈内侧两个对应的螺 栓孔上。
2
变浆系统
开关来检测叶片是否在顺桨位置，在94度时有一 个极限位置开关来保护叶片不会超出工作位置。
变浆系统
三、变桨系统的几个主要机械部分
1. 轮毂，变桨轴承，减速机，雷电保护装置，玻璃 钢轮毂罩。
变浆系统
变浆系统
四、变浆系统主要电气组成部分
1.滑环单元：目的是用来给变桨提供电源，从站 PLC通讯，以及一些保护措施。 2.每一个叶片都一个独立的变桨电机，变桨控制柜， 编码器，减速机，制动器，电磁接近感应传感器， 极限工作位置的保护开关。 3.变桨控制柜内部主要是：变桨变频器，主电源开 关，外接230VAC电源插头，柜内加热系统，一 部分24VDC控制继电器。
变浆系统
工作原理
当变桨轴承趋于极限工作位置时，极限工作位置撞 块就会运行到限位开关上方，与限位开关撞杆作用， 限位开关撞杆安装在限位开关上，当其受到撞击后， 限位开关会把信号通过电缆传递给变频柜，提示变 桨轴承已经处于极限工作位置。
变浆系统
八、安全锁
所谓安全锁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。 当电网掉电后，叶片会由于自身重力向顺桨方向 转动，保护设备。正常的变桨力矩植不大于 30NM，叶片处于6点钟位置。（轮毂内的走线一 定要牢固，不可有松动）。
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。 SL1500风机有额外的电刷来保护轴承及保持静电 平衡。
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避雷线的连接
变浆系统
轮毂与齿轮箱连接处要有导电装置（碳刷）。
变浆系统
出现如下对话框：选择“F5-S/V2.80 4000rpm”， 点击“ok”。
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(3)在“File”菜单下点击选择 “Open...”选项，↙；
变浆系统
在弹出对话框中选择 “Parameter_Pitch_3004_Blade1.dw5”选项,打开；
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在如下对话框中选择“否”选项,
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显示如下：
变浆系统
点击“”或者在如下菜单中选择“Download to inverter”
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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：
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变浆系统
十、故障分析及处理
1.故障号：6（Pitch software versions not correct） 分析及处理方法：首先断电重启 （1）检查从PLC左上角的通信线是否接触良好 （2）控制面板内无变浆程序版本号，可能为a： 偏航变频器上的小开关拨的位置有误，应为 OFF；b：三个变浆变频器上的小开关拨的位置 有误，应为pitch1-OFF、pitch2-OFF、pitch3ON （3）变浆变频器内的程序版本与PLC内的不一致， 重传变浆变频器的程序或修改PLC程序中的参 数跟控制面板上显示的变浆版本号一致。
变浆系统
b.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： （1）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。 （2） 双击COMBIVIS5，出现如下窗口，点击 “Yes”。
变浆系统
变浆系统
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) 。
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六、顺桨接近撞块和变桨限位撞块
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变桨限位撞块
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。
变浆系统
变桨限位撞块工作原理
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。 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。
变浆系统
SL1500风力发电机组
变浆系统
一、什么是变浆系统
1.风能转换为机械能，根据不同的风速，通过自动 调整叶片角度来调整风机转速以及发电量。 2.当风机安全链断开时，叶片安全顺桨，风机安全 停机。 3.在一定的风速下，通过自动调整叶片角度来最大 化的吸收风能，得到最佳的发电量。 4.减少机械负载以及摆动阻尼。
变浆系统
五、雷电保护装置
变浆系统
安装位置
雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见上图， 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。
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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。
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工作原理
变浆系统
5.故障号：34 (* SS-2: over speed rotor for brake *) 分析及处理方法： （1）更换滑环
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6.故障号：35 (* SS-3: All three blades error *) 分析及处理方法： （1）检查主PLC的23线、浪涌保护-F238.8的2和4 号端子的线接触是否良好 （2）滑环的滑道受到灰尘污染，用清洗剂清洗滑环 滑道，待干后，在滑环滑道上仔细涂上导电膏 （3）滑环内的浪涌保护问题，将16号线短接 （4）变浆控制柜间的连接线内部断裂，接触不良， 更换线
变浆系统
（7）更换滑环 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-F238.2的2和4 号端子的线接触是否良好 （2）滑环的滑道受到灰尘污染，用清洗剂清洗滑环 滑道，待干后，在滑环滑道上仔细涂上导电膏 （3）滑环内的浪涌保护问题，将11号线短接 （4）变浆控制柜间的连接线内部断裂，接触不良， 更换线
变浆系统
Wind Adjustment range about 90° Feathering position
Working position
Motor pinion
Pitch gear rim
变浆系统
变浆系统
叶片在6：00-12：00位置容易报变浆故障的原因： 由上图可以发现叶片受到2个力的作用：风力和重 力 在12：00-6：00的位置时，2个力的作用方向相 同，都是顺桨位置。 在6：00-12：00的位置时，2个力的作用方向相 反，风力是顺桨位置，重力是变浆位置，故当叶 片处于6：00-12：00容易出现不能正常顺桨的现 象。
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变浆系统
二、变浆系统分几部分
1.电动变桨：3个变桨电机以及3个变桨变频器，可 以独立变桨 。 2.备用电池组（在机舱内）：当电网掉电时使叶片 安全顺桨，系统安全停机。 3.安全锁定系统以及轮毂滑环。 4.从站PLC通过CANBUS总线来控制变桨系统的正 常运行。 5.变桨角度的范围是90度，86度时有一个电磁感应
变浆系统
4.故障号：31(* Communication pitch1 *) 32(* Communication pitch2 *) 33 (* Communication pitch3 *) 分析及处理方法： (1)滑环的滑道受到灰尘污染，用清洗剂清洗滑环滑 道，待干后，在滑环滑道上仔细涂上导电膏 (2)更换滑环
变浆系统
7.故障号：38(* Pitch 1 timeout Stop *) 39 (* Pitch 1 timeout Reference{提及, 涉及, 参考, 参考书目, 证明书(人), 介绍信(人) ，此处应为感应} *) 40(* Pitch 1 plausibility {似乎有理, 善辩，此处应 为判断}*) 41 (* Pitch 2 timeout Stop *) 42 (* Pitch 2 timeout Reference *) 43(* Pitch 2 plausibility *) 44 (* Pitch 3 timeout Stop *) 45(* Pitch 3 timeout Reference *) 46(* Pitch 3 plausibility *)