风机变桨系统结构、原理及典型故障处理
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。
G58—850型风机变桨系统故障分析及处理
２ ． ２ 全 部风机 隐 患排查 情 况 针对 风 机 变 桨 系统 故 障频 发 情 况 ， 对 风 电场 风 机进 行 了 逐 台检查 ， 通过 排 查发 现 ７台风机 变 桨 系 统存 在设 备 隐患 ， 具 体排 查情 况见 表 １ 。
近几 年 ， 大唐 洮 南 风 电场 及 吉林 省 内其 他 风 电
场 的 同类 型 Ｇ５ ８ — ８ ５ ０型风 机 连 续 发 生 多 起 风 机 变 桨系统 故 障 。 由于 多方 面原 因 ， 以往风 机变 桨 系统故
为 能力传 动介 质 ， 将 能量 存储 在 蓄能器 中 ， 当风 机控
摘 要 ： 风 力 发 电机 变 桨 系 统 发 生 故 障 ， 往往 部件损坏严重 ， 修复难度较大 ， 费用较高 。 针 对 大 唐 洮 南 风 电场 发 生 的 多 起 Ｇ５ ８ — ８ ５ ０型 风 力 发 电机 变 桨 系 统 故 障 ， 通过对风 电场全部 风机变桨 系统的逐一 排查 ， 发 现 ７台风 机 存 在 相 同 故 障。经过详细分析 ， 确 定 故 障 原 因 为 风 机 运 行 时 间较 长 造 成 的变 桨 系 统 部 件 磨 损 、 金属疲劳损坏 ， 并 有 针 对 性 地
提 出修 复 整 改 措 施 ， 提 高了风机运行的可靠性和安全稳定运行水平 。 关键词 ： Ｇ５ ８ — ８ ５ ０风 机 ； 变 桨系统 ； 变桨推力杆 ； 震 动 中图分类号 ： Ｔ Ｍ６ １ ４ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ９ — ５ ３ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ４ ５ — ０ ３
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。
1.5MW风机变桨系统故障分析及具体措施
1.5MW风机变桨系统故障分析及具体措施摘要风力发电作为现阶段电力能源供应系统的重要的构成部分，发电机组通常需要在高温、沙尘等恶劣环境下运行，风向、风速、风力与温度环境等特别容易受外力因素影响，所以其设计具有随机性、多变性与间歇性等方面的优点，风机系统在交变负载的影响下，容易出现故障问题。
变桨系统是风力发电的重要技术，分为液压变桨与电动变桨等形式，液压变桨系统的常见问题包括超限故障、不同步故障等；电动变桨运行系统主要的故障问题为电气回路、变桨电滑环以及后备电源等出现损坏，检修与管理人员应结合具体故障原因，采取针对性的处理方式。
1.变桨系统日常的巡检与维护1.1变桨轴承的基础保养(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)按运行规定定期润滑变桨轴承。
(5)定期紧固变桨轴承螺栓。
1.2变桨驱动电机的基础保养（1）定期检查变桨驱动器装置表面清洁度。
（2）定期检查变桨驱动器装置防腐涂层。
（3）定期检查变桨电机是否存在过热、有异常噪音等情况。
（4）定期更换变桨减速器齿轮箱油。
（5）定期紧固变桨驱动器螺栓。
（6）检查变桨电机接线是否存在老化1.3变桨限位开关的基础保养（1）定期检查限位开关灵敏性，是否存在松动现象。
（2）定期检查限位开关接线是否良好，并对其进行触发测试（3）定期紧固限位开关螺栓。
1.4变桨主控柜和超级电容柜的基础保养（1）定期检查变桨主控柜与轮毂之间的缓冲器是否存在磨损现象。
（2）定期检查变桨主控柜与动力电缆接头是否牢固、磨，电缆桥架是否变形、断裂。
（3）定期紧固控制柜与支架的螺栓。
（4）定期检测超级电容电压是否正常。
（5）定期检查变桨控制柜风扇是否正常运行，滤网有无堵塞。
（6）定期检查防雷模块接线有无松动，是否存在放电灼伤痕迹。
（7）定期检查控制柜门锁是否完好。
2.变桨类故障分析及处理方法2.1变桨角度不等同：由于B编码器是机械凸轮结构，与叶片的变桨齿轮啮合，精度不高且会不断磨损，在有大晃动时有可能产生较大偏差，因此先复位，排除故障的偶然因素;如果反复报这个故障,进轮毂检查A、B编码器,检查的步骤是先看编码器接线与插头，若插头松动，拧紧后可以手动变桨观察编码器数值的变化是否一致，若有数值不变或无规律变化，检查线是否有断线的情况。
变桨系统故障分析
变桨系统故障分析首先，机械故障是变桨系统故障的主要原因之一、由于变桨机构是一个复杂的机械系统，其运行过程中受到很大的应力和振动，如果组装不当或者部件磨损，就会导致故障。
例如，螺旋桨的轴承可能会因为长时间运行而磨损，从而导致桨叶无法正常旋转；桨叶的连接部分也可能会因为螺丝松动或者断裂而导致故障。
其次，电气故障也是变桨系统故障的常见原因。
电气故障可以包括电缆损坏、插头松动、电机过热等问题。
这些故障可以导致电能无法正常传输或者电动机无法启动，从而影响桨叶的运行。
此外，由于变桨系统中涉及到的电气设备众多，电缆连接错误或者接触不良也可能导致故障。
最后，控制系统故障也是变桨系统故障的一个重要原因。
现代风能发电系统中都配备了先进的控制系统，这些控制系统能够调整桨叶的角度以适应不同的风速和方向。
然而，如果控制系统出现故障，就会导致桨叶无法及时调整角度。
例如，控制系统中的传感器可能出现故障，导致无法准确感知风速和方向，从而不能正确地控制桨叶的运动。
针对变桨系统故障，我们可以采取以下措施来进行分析和解决：首先，可以通过检查和维护机械部件来排除机械故障的可能性。
例如，定期检查轴承的磨损情况，更换磨损部件，确保变桨机构的正常运转。
其次，对电气部件进行定期检查和维护，防止电气故障发生。
例如，检查和清洁电缆，确保连接牢固；定期检查电机的温度，防止过热等问题。
最后，对控制系统进行检查和维护，确保其正常工作。
例如，定期检查传感器的准确性，确保其能够准确感知风速和方向；检查控制系统的软件程序，确保其无错误。
总之，变桨系统故障是风能发电系统中常见的问题，其原因可能是机械故障、电气故障和控制系统故障等。
通过定期检查和维护机械、电气和控制系统，我们可以及时发现故障并采取相应的措施进行修复，以确保风能发电系统的正常运行。
风电场风机变桨系统故障分析及具体措施
风电场风机变桨系统故障分析及具体措施摘要：风力发电作为现阶段电力能源供应系统的重要构成，发电机组通常需要在复杂的环境下运行，风向、风速、风力与温度环境等容易受不确定因素影响，具有随机性、多变性与间歇性等方面的特点，风机系统在交变负载的影响下，容易出现故障问题。
变桨系统是风力发电的重要技术，分为液压变桨与电动变桨等形式，液压变桨系统的常见问题包括超限故障、不同步故障等；电动变桨运行系统主要的故障问题为电气回路、变桨电滑环以及后备电源等出现损坏，技术与管理人员应结合具体故障原因，采取针对性的处理手段。
关键词：超限故障；运行不同步；电气回路现阶段，我国能源消耗量逐步提高，风电场的电力生产与供应需求不断提升，风机系统的运行压力大幅度增加，为保证电力运行系统的安全、稳定运行，风电场应在加强变桨系统状态监测的基础上，做好故障排查与处理工作。
由于变桨系统处于封闭的环境中，因此在运行监测时，故障表现不明显，需要通过总控制系统对系统运行异常数据进行报错，检测与维修技术难度相对较大。
基于此，本文从现阶段液压与电动变桨系统的常见故障表现与原因方面出发，对不同故障问题处理对策进行系统分析。
一、液压电机变桨系统中的主要故障及处理对策1、变桨系统超限故障情况的分析与处理液压变桨在运行过程中容易出现超限故障，最常见故障点为桨叶位置传感器损坏，造成测量电压超出允许值范围，从而造成叶片位置检测错误。
一旦桨叶位置的传感器出现损坏情况，传感器会发出超过正常标准的电压信号，信号传输到伺服系统中，反馈到主控制平台，平台根据故障信息报出超限情况。
桨叶的位置传感装置是控制变桨系统的重要装置，如果装置出现故障，不仅会增加实际变桨角度与理论角度的误差值，还会在一定程度上降低风机运行质效，降低系统发电的稳定性。
在进行故障检测与处理的过程中，应先利用程序控制功能对位置传感器进行状态检测，将桨叶的角度数据转换为可测量的电压信号。
若不在正常范围内，通过桨叶位置传感器配套调整工具，将桨叶角度正负极限值调至规定电压范围。
变桨系统原理及维护
变桨系统原理及维护一、变桨系统原理变桨系统是风能发电机组的关键部件之一，主要负责控制风轮桨叶的角度，以实现最佳风能转换效率。
其主要原理如下：1.控制原理：变桨系统通过感知风速、桨叶角度和发电机输出功率等参数，并根据实时监测的风速变化情况来控制桨叶的角度调整，以使风轮桨叶能够始终迎向风速的最佳方向。
2.传动原理：变桨系统通过主轴和传动电机等组件完成角度调整。
其中，主轴连接了风轮和齿轮箱，通过传动电机以及相应的齿轮传动机构控制风轮桨叶的角度调整。
3.控制模式：一般来说，变桨系统可以采用定角控制模式和变角控制模式。
定角控制模式适用于大部分工况，根据实时风速的大小选择恰当的桨叶角度。
而变角控制模式则可以在遇到特定工况时，根据不同的发电机输出功率等参数来调整桨叶角度。
4.安全保护机制：变桨系统还需要具备一定的安全保护机制，以应对突发情况。
比如，当变桨控制系统出现故障时，可以自动切断桨叶的调整功能，确保风轮系统的稳定运行。
二、变桨系统维护为确保变桨系统的正常运行和延长其使用寿命，需要进行定期的维护和保养。
下面是一些常见的维护措施：1.日常巡检：定期对变桨系统进行巡视，检查主轴、传动电机以及传动装置的工作情况。
特别要关注是否存在松动、磨损或损坏等问题，并及时进行维修或更换。
2.清洁保养：通过对变桨系统的清洁保养，去除积灰、杂物等异物，防止其对系统的正常运行产生影响。
3.润滑维护：应定期对润滑系统进行检查，确保润滑油的质量符合要求，并及时更换润滑油，以保持传动装置的正常运转。
4.故障排除：一旦发现变桨系统出现异常情况，应及时排除故障。
对于无法解决的故障，应请专业维修人员进行处理。
5.数据分析：通过对变桨系统监测数据的分析，可以及时发现潜在的问题和异常，对系统进行精确的调整和维护。
综上所述，变桨系统的原理是通过感知风速和发电机输出功率等参数，控制风轮桨叶角度的调整，以实现最佳风能转换效率。
为保证变桨系统的正常运行和延长使用寿命，需要定期进行维护和保养，包括日常巡检、清洁保养、润滑维护、故障排除和数据分析等措施。
风力发电机变桨系统维修手册
风力发电机变桨系统维修手册第一章：引言风力发电机变桨系统是风力发电机的一个重要组成部分之一，它起着控制叶片角度，以适应不同风速条件下的发电性能和安全运行的作用。
本维修手册旨在提供风力发电机变桨系统的维护和维修指南，帮助维修人员提高工作效率和安全水平。
第二章：变桨系统所含零件及原理2.1 主轴承主轴承是风力发电机变桨系统中的关键零部件之一，它承载了叶片和叶轮的重量，并传递叶片的转动力矩。
维修人员在进行变桨系统维护时应重点关注主轴承的润滑情况和振动状态。
2.2 变桨电机变桨电机是控制叶片的角度，实现风力发电机输出功率最大化的核心部件。
维修人员需要检查变桨电机的电气连接和工作状态，并做好安全防护措施。
2.3 叶片叶片是风力发电机转换风能的重要部分，其角度的变化直接影响到风力发电机的发电效率和运行稳定性。
维修人员需定期检查叶片的表面状态和叶片与机身的连接情况，并及时清理叶片上的杂物。
2.4 变桨系统控制器变桨系统控制器是整个变桨系统的“大脑”，它通过感知风速和风向等参数，判断叶片角度的调整，并与主控系统进行通讯和协调。
维修人员应熟悉控制器的操作和故障排除方法。
第三章：维修工具和安全要求3.1 维修工具维修风力发电机变桨系统需要一些特殊的工具和设备，如扳手、电动工具、绝缘手套等。
维修人员在操作过程中需正确使用这些工具，确保自身安全。
3.2 安全要求风力发电机变桨系统涉及到高处作业和电器维修等风险较高的环境，维修人员需要严格遵守相关的安全规定。
在进行维修工作之前，维修人员应进行必要的安全培训，并佩戴个人防护装备，如安全帽、防护眼镜等。
第四章：维修流程4.1 维修前准备维修人员在进行维修工作之前应详细了解故障现象和维修范围，并组织所需的工具和设备。
4.2 维修步骤根据具体的故障情况，维修人员需要依次进行故障排查、零部件更换或修复、系统调试等工作。
在进行维修操作的过程中，应注意操作规范和安全措施，确保维修效果和人身安全。
风电机组变桨系统故障分析处理及应用
风电机组变桨系统故障分析处理及应用变桨控制系统是变速恒频风力发电机组的重要组成部分，变桨控制系统故障频繁，本文通过对变桨控制系统所发生的典型故障进行分析，探索变桨控制系统故障的处理方法，实现风电机组的安全稳定可靠运行。
1变桨系统的运行分析1.1变桨系统的简要介绍变桨系统由变桨轴承、变桨驱动（变桨电机、变桨减速箱）、变桨控制柜、电池柜组成。
图11.2变桨系统的主要功能首先是当风速超过额定风速时，通过控制叶片角度来控制风机的转速和功率；其次是当风速低于额定风速时，通过调整叶片角度从风中吸收更多的风能；第三是当安全链被打开时，叶片可作为空气动力制动装置使机组安全停机。
2变桨系统故障分析处理及应用2.1变桨轴承故障分析及处理变桨轴承是变桨驱动系统带动叶片转动和支撑叶片的主要装置，变桨轴承采用双排深沟球轴承，因风力发电机组长时间工作，灰尘、油脂等造成轴承污染，定期维护工作不到位导致轴承缺少润滑脂等容易造成轴承的摩擦与卡涩，长时间运行能够导致轴承的损坏。
出现变桨轴承故障，应及时对轴承表面和密封性进行检查，看是否有噪音、点蚀、断齿、腐蚀等现象，发现问题及时进行修补或更换新的变桨轴承。
为避免故障的发生应经常进行巡视检查，定期进行维护保养，加注润滑油脂。
2.2变桨减速机（齿轮箱）故障分析判断变桨减速机（齿轮箱）是变桨电机带动变桨小齿轮转动的减速装置，通过小齿轮带动变桨轴承转动进行变桨，如出现风电机组变桨驱动故障，有可能是齿轮箱油位低、渗漏油、平行齿轮磨损严重等故障。
在巡检和维护时要检查齿轮箱的油位是否正常、油色有无浑浊、是否有渗漏现象，并要进行手动变桨看是否有振动或噪音，有无卡涩现象。
2.3变桨电机系统故障分析处理变桨电机系统是变桨驱动的关键部件，变桨电机的后端带有冷却风扇和转速传感器，变桨电机内还安装有刹车。
变桨电机主要会出现绕组短路、电机发热、刹车抱死、振动和噪音等故障，造成故障的原因主要有绝缘电阻低、轴承卡涩、转子笼条断裂或开焊、刹车时间长或发热、冷却风扇损坏、接线松动等。
浅谈风力发电机组变桨系统的结构及原理
浅谈风力发电机组变桨系统的结构及原理摘要：本文主要对风力发电机组变桨系统的结构与原理进行分析，分析了变桨距控制的基本规律，变桨系统的保护原理及结构等，从而对变桨系统有一个深入了解。
关键词：变桨系统；风力发电机组；桨叶风力发电机组变桨系统是风机的重要组成部分，主要是根据风速的大小及时改变桨距角，对风能进行最大化的利用，同时改变桨距角对风机进行刹车，是风机的重要一部分。
变桨系统根据风机启停机、维护、急停、变桨等要求，按照风机主控PLC通过PROFIBUS DP通讯发送调节桨距角的指令，使三个叶片同时调节相同的角度与速度，向主控PLC传送相关的运行参数和状态信息，从而保证风机安全稳定的运行。
基本功能：通过改变风机的桨叶角度应对随时变化的风速，来达到调节功率的目的，保障风力发电机机组正常稳定发电。
工作原理：变桨系统接收风机主控PLC的指令，改变风机的叶片角度来实现: 当风机在额定风速时，桨叶始终保持在开桨状态附近，最大程度的利用风能，从而达到风机最优的输出功率；当风速超过安全风速时或触动安全链报故障的情况下，旋转桨叶至90°位置，实现急停顺桨，保证风机的安全。
在急停顺桨状态下，变桨系统是在风机的控制系统外独立运行的，这样可以避免因风机主控系统发生故障或者死机而不能紧急顺桨。
变桨系统由变桨柜柜体、充电器、变桨电机驱动器、超级电容、 DC-DC 24V 电源系统、变桨电机、电源分配器模块等组成。
1、变桨柜柜体变桨系统中所有控制元器件都被安装在变桨柜柜体之内。
柜体对外部的风、雨水、沙尘、腐蚀性气体有防护作用，使柜内的元器件免受外部环境的损害。
2、变桨电机驱动器变桨电机驱动器是接收风机主控的控制信号，根据风速大小控制电机的转动方向和速度进行调节。
3、充电器充电器的作用是将400V交流电源转换成85V直流电源，为变桨电机驱动器及超级电容器提供能量, 在充电器内外部各设置一个单联拨码开关用于控制端子的短接与断开，实现远程控制充电器启停。
MY1.5MW机组变桨通讯系统介绍及常见故障处理基础知识讲解培训
8、轴控箱1PMC控制器输出过流 1.核对PMC参数是否正确； 2.检查PMC内部及输出端子处是否有烧毁现象； 3.检测电机相间电阻是否正常； 4.更换PMC或者电机进行测试；
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处理方法： 9、PMC电机侧接地短路故障 1.核对参数是否正确； 2.断电后检查PMC末级/电机对地是否短路，检查电机动力线缆接口是否短路； 3.调换PMC/电机进行试验； 10、变桨系统进线电源欠压 1.检测进线电源电压是否正常； 2.检查PE和N线是否接好； 3.检查马达保护断路器/K1接触器是否损坏； 4.检测中控箱防雷器是否保护动作； 5.检查PMM内部是否有烧糊痕迹或者有异响； 6.更换PMM进行测试； 11、PMM与PMC间的直流回路中断 1.检查熔断器是否损坏（熔断器一定要在放电至5V以下后进行更换）； 2.检查PMM和PMC间直流回路是否对地短路； 3.上电后检查直流母线电压是否正常，若正常则更换PMC，否则更换PMM；
MY1.5MW机组变桨通讯系统介绍及常见故 障处理基础知识讲解培训
目
录
一、变桨通讯系统工作原理 二、变桨通讯系统主要模块介绍 三、变桨通讯系统常见故障及处理方法
2
一、变桨系统工作原理
控制命令： •速度 •位置 •EFC •复位
3
状态信息：
•桨叶信息 •PMM状态 •PMC状态 •电池信息
实现功能： •功率调节 • 气动刹车 • 调节机械 载荷
16
谢 谢！
17
变桨系统具有两个功能，一个是作为主要制动系统； 另一个是作为风力发电机组额定输出运行的速度控制 器，在额定负荷范围内对风机转速进行调节。三个桨 叶系统互相独立，即使其中之一出故障，也能安全停 机，电动变桨，可靠性更强，维护量少。变桨系统备 用电源为超级电容，在保证机组在电网脱离时，仍能 实现桨叶调节，保证了风机的安全。
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。
变桨系统原理及维护
变桨系统原理及维护变桨系统是风力发电机的重要组成部分，它的主要作用是控制风力发电机叶片的旋转角度，以适应不同的风速和功率需求。
下面将详细介绍变桨系统的原理及维护。
一、变桨系统原理1.变桨系统的组成变桨系统主要由变桨电机、减速箱、轴承座、刹车片、齿轮等组成。
其中，变桨电机是主要驱动部件，减速箱将电机的转速降低到适合叶片旋转的速度，轴承座和刹车片用于固定叶片并防止其旋转，齿轮则用于传递动力。
2.变桨系统的原理当风速较高时，为了控制风力发电机组的转速和功率，需要通过变桨系统改变叶片的角度。
具体来说，当风速增加时，叶片迎风角度变大，发电机转速增加，输出功率增加；当风速降低时，叶片迎风角度变小，发电机转速降低，输出功率降低。
在变桨过程中，变桨电机会根据风速和发电机转速的变化，自动调节叶片的角度。
具体来说，变桨电机通过编码器检测发电机转速和风速，并将数据传输到控制系统中。
控制系统根据预设的逻辑，自动计算出所需的叶片角度，并给变桨电机发送指令，使电机转动一定的角度，从而改变叶片的角度。
为了确保变桨系统的安全可靠运行，需要定期对变桨系统进行检查和维护。
二、变桨系统维护1.日常检查在日常检查中，需要检查变桨电机及其附件是否正常工作，检查轴承座、刹车片、齿轮等关键部件是否有异常响声或磨损。
此外，还需检查叶片固定螺栓是否紧固，以免在运行过程中发生脱落或断裂。
2.定期维护为了确保变桨系统的长期稳定运行，需要进行定期维护。
具体来说，需要对变桨电机进行清理、润滑和检查，确保电机的轴承、齿轮等部位运转正常。
同时，还需要检查减速箱内的润滑油是否需要更换，以及轴承座和刹车片是否有磨损或异常响声。
此外，还需要对变桨系统的电缆和接线进行检查，以确保电缆完好无损且固定牢固。
若发现电缆或接线出现破损或老化现象，应及时进行处理，以免发生电气故障。
3.紧急维护在紧急情况下，如遇到风速剧增、变桨系统失控等情况，应立即停机并进行紧急维护。
在紧急情况下，需要检查变桨电机是否过载或短路，并对控制系统进行排查，确保其逻辑运算正常。
浅谈风电机组变桨位置比较故障处理
浅谈风电机组变桨位置比较故障处理摘要:在以往对于叶片位置比较故障处理中，旋编编码器跳变或者失效的问题、变桨逆变器失效的问题、变桨电机刹车片不动作或者连接线缆虚接或断裂的问题都为普遍问题，而这次是由于电机接线盒内动力电缆的缺陷致使在变桨电机长期工作环境下，线路的提前老化导致电机缺相而引起变桨位置比较的故障比起以往这次故障有特殊性。
关键词：变桨电机变桨逆变器（AC2) 旋转编码器变桨位置电磁刹车一、变桨电机基本原理及电机结构（一）变桨电机基本原理金风1.5MW机组变桨电机为三相异步电动机，是将电能转化为机械能的拖动装置，变桨控制系统在接收到PLC主站命令后最终通过变桨逆变器给变桨电机输入三相交流电后，转子通过传动轴把扭矩传给变桨减速器，变桨减速器通过减速装置带动张紧轮，张紧轮拖动齿形带带动变桨盘实现叶片变桨。
（二）变桨系统组成变桨系统由：变桨控制系统、变桨逆变器、变桨电机、变桨减速器、张紧轮、齿形带以及动力电缆等组成；二、故障描述2013年9月26日，甘肃瓜州某项目96#机组，故障发生时现场环境为东风1-2级，环境温度21℃，故障F文件查看故障名称为error_pitch_position_blade_cmp-变桨位置比较故障；故障解释：当1#、3#个变桨位置最小值小于75°时，3个变桨位置差值绝对值中的最大值大于2，且机组没有激活急停模式时，持续3s，机组报此故障，执行紧急停机。
当2#、3#变桨位置最小值不小于75°时，3个变桨位置差值绝对值中的最大值大于4，且机组没有激活急停模式时持续3s，机组报此故障执行紧急停机。
本次故障现象为叶片1#、3#变桨角度正常2#叶片变桨角度为44.93°与1#、3#相差3.52度且角度小于75度。
显然是第一种运行状态触发了故障定值。
三、故障分析那么对于此故障是通过哪一个电器元件所在控制回路报出的呢？故障点在哪？通常在机组机组准备顺桨时主控系统会给变桨控制系统BC3150发送变桨命令，变桨逆变器把电源开关NG5输出的直流60V电压转换成频率可变的29V交流电压提供给变桨电机动力，变桨电磁刹车同步打开，旋转编码器将变桨角度数据传输至KL5001模块，三个变桨控制系统同步进行数据对比，从而判断数据岁时间变化的合理性。
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，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，以减小风力对发机电组的冲击。
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者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份，它能够根据风速、发机电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、发机电组负载等数据，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机电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，提高发机电组的输出功率；当风速较大时，桨叶角度调整为较小值，减小风力对发机电组的冲击，保护发机电组的安全运行。
2. 提高风力发机电组的稳定性风速的变化会对风力发机电组的稳定性产生影响，特殊是在风速较大的情况下。
变桨系统通过调整桨叶的角度，可以减小风力对发机电组的冲击，从而提高发机电组的稳定性，减少振动和损坏的风险。
3. 保护风力发机电组在强风或者极端天气条件下，风力发机电组可能会受到过载或者损坏的风险。
变桨系统能够根据风速的变化及时调整桨叶的角度，以保护发机电组的安全运行，延长其使用寿命。
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当风速低于额定风速时，通过调整叶片角度 从风中吸收更多的风能，得到最佳的发电功率；
当安全链被打开时，叶片转到顺桨位置，可 作为空气动力制动装置使机组安全停机；
利用风和叶轮的相互作用，减小摆动从而将 机械负载最小化。
顺桨位置
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、额定点以后的输出功率平滑、 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转速进行 控制。
变桨系统的构成
变桨系统包括三个主要部件，变桨轴承、变 桨驱动装置－变桨电机和变桨齿轮箱、变桨控制 柜。如果一个驱动装置发生故障，另两个驱动装 置可以安全地使风机停机。
变桨系统如何实现变桨控制
从站PLC控制操作
电气变桨系统，3 个变桨变频器控 制的变桨电机间 接变速装置（伺 服电机）
机舱内的电池系 统
变桨系统的Leabharlann 点变桨控制系统是通过改变叶片角度，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 变桨驱动装置带动变桨轴承转动从而改变叶片角度， 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。
电机连接 工作时间
动态工作
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
扭矩限制 电缆长度 使用寿命
工作位置
变桨系统原理
变桨电机为变桨系统提供动力,电机输出轴与 减速齿轮箱同轴相连,减速器将电机的扭矩增大到 适当的倍数后,将减速器输出轴上的力矩通过一定 方式传动到叶根变桨轴承的旋转部分,从而带动叶 片旋转,实现变桨。
变桨机构采用电机——减速器——齿轮啮合传 动形式，三个叶片的变桨机构完全相同。每个叶片 采用一个带位移反馈的伺服电机进行单独调节, 实 时监测电机的转动角度。伺服电机通过减速器增大 力矩,减速器输出侧齿轮与轮毂内叶片根部的内齿 圈相啮合，电机旋转带动叶片进行旋转,从而实现 对叶片角度的控制。
变桨系统的功能
1.变桨功能：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 风力发电机的功率控制。
2.制动功能：理论上三个叶片中的一个动作 转动到顺桨位置，就可以实现气动刹车，可以安 全地使风力发电机停机。变桨系统采用了独立同 步的三套控制系统，具有很高的可靠性。
变桨系统的作用
变桨机构
变桨轴承
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， 并与叶片连接。
工作原理
当风向发生变化时，通过变桨驱动装置 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。
从剖面图可以看出，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。
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。
变桨电机为变桨系统提供动力,电机输出 轴与减速齿轮箱同轴相连, 将减速器输出轴上 的力矩传动到叶根变桨轴承的旋转部分,从而 带动叶片旋转,实现变桨。
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装 置。 位置3：螺柱。与轮毂联接用。 位置4：电机接线盒。
变桨驱动装置日常检查
1.检查变桨驱动装置表面清洁度。 2.检查变桨驱动装置表面防腐层。 3.检查变桨电机是否过热。 1）测量绝缘电阻 2）检查变桨电机轴承是否卡涩 4.检查变桨电机是否有异常声音。 1）检查变桨电机轴承润滑、有无磨损 2）电机安装是否紧固 5.检查变桨齿轮箱润滑油。
变桨驱动装置日常检查
6.检查变桨驱动装置螺栓紧固。 7.检查变桨小齿轮与变桨齿圈的啮合间隙。 8.检查变桨小齿轮、大齿圈齿面是否有过度磨 损或断齿等现象。 9.检查变桨小齿轮、大齿圈齿面是否附着杂物。 10.检查变桨小齿轮、大齿圈齿面润滑是否合格。
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）。
变桨轴承日常检查
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。（点蚀、断齿、锈 蚀、磨损） 4.检查变桨轴承螺栓的紧固。 5.检查变桨轴承润滑。 6.检查变桨轴承密封性。
变桨驱动装置
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0.3～0.9mm之间，间 隙由加工精度保证。
组成部件
变桨驱动装 置由变桨电 机和变桨齿 轮箱两部分 组成。
工作原理
变桨齿轮箱必须为小型并且具有高过载能 力。变桨齿轮箱和变桨电机是直联型。变桨电 机是含有位置反馈的伺服电机。电机由变频器 连接到直流母线供给电流。
风机变桨系统结构、原理 及典型故障处理
变桨系统
变桨系统是安装在轮毂内作为气动刹车系统 或在额定功率范围内通过改变叶片角度从而对风 力发电机运行功率进行控制，维持机组工作在最 佳状态。
变桨系统是风力发电机组中的重要组成部分， 变桨系统包括三个驱动装置，每个驱动装置都有 单独的变桨电机、变桨减速机和变桨轴承，既可 同时调整三个叶片的变桨角度，也可单独对每个 叶片的变桨角度进行调整。
电机类型 数量
变桨电机技术参数
异步电机 每个叶片一个，总共3个
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
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 时能力为F 级
冷却 温度检测 工作模式