风电机组变桨系统

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电控变桨
控制原理 系统组成和主要器件介绍 故障列表
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一、控制原理
通过机舱上面的风速仪测量风速，把信息传送到塔底柜， 经过分析信息把变桨的信息传送到轮毂变桨系统的中心箱 ，中心箱再把信息转发给3个轴箱，轴箱在通过变桨驱动 来调节叶片的变桨角度。
变桨角度的信息是通过绝对编码器组件来测量的。叶片轴 承的内齿圈和绝对编码器的测量小齿轮啮合，测量小齿轮 把叶片转动的信息传给绝对编码器，经过绝对编码器的记 数作用把叶片转动的角度进行测量
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LUST变桨系统故障列表
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变桨齿轮箱：固定在轮毂的工艺安装面上，通过变 桨齿轮箱齿轮的转动实现叶片轴承内圈的转动完成 叶片的变桨。
叶片锁组件：是为了对叶片检修或轮毂检修而设计 的防止叶片转动的机械装置。
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变桨电机 电池柜
变桨驱动齿轮
变桨轴承
叶轮锁组件
轮毂示意图
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轴箱
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中心箱
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轮毂罩主体 轮毂罩顶盖 轮毂罩前支撑 轮毂罩前后撑 支撑环
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轮毂罩前支撑通过固定的变桨轴承的部分螺 栓进行固定，轮毂罩后支撑安装在轮毂前部， 轮毂罩后支撑将会有润滑组件安装。支撑环 固定在轮毂罩前支撑上。轮毂罩顶盖是方便 了安装好的轮毂的吊装。整个轮毂罩组件在 一定程度上起到了防尘、防雨、防紫外线的 作用，从而保护了轮毂内的电器元件和润滑 组件。
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叶片轴承 变桨齿轮箱 叶片锁组件
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叶片轴承是连接轮毂和叶片的组件。叶片轴承的内 圈连接叶片，外圈固定在轮毂上。叶片轴承的内齿 与变桨齿轮箱啮合。
变桨齿轮箱固定在轮毂的工艺安装面上，通过变桨 齿轮箱齿轮的转动实现叶片轴承内圈的转动完成叶 片的变桨。
（注意叶片轴承和变桨齿轮箱之间要调整合理的齿 隙）
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顺桨0度
开桨90度
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桨叶调浆旋转角度在0°到90°之间。在桨 叶位于做功位置时桨叶最大的面积几乎是朝着 风向的，着风面积最大。当利用桨叶刹车时， 桨叶的前端是是朝着风向的，着风面积最小。
三个桨叶当中的每一个都是通过直流电机 和一个齿轮箱来驱动的。控制器驱动电机，从 而使齿轮箱转动，带动调浆轴承，使桨叶的角 度改变。
量的。叶片轴承的内齿圈和绝对编码器的测量小
齿轮啮合，测量小齿轮把叶片转动的信息传给绝
对编码器，经过绝对编码器的记数作用把叶片转
动的角度进行测量
当绝对编码器组件不起作用时通过限位开关
来保证变桨角度不会过大。
在安装好控制系统后要设计合理的接线方法，
把各控制系统组件的线固定好，以防止轮毂在转
动时发生接线的故障。
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限位开关
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编码器 风机主控系统分析每个叶片的两个编码器的信 号的平均值。 变桨驱动控制系统通常只使用电机N端编码器的 信号。只有在检测编码器失灵的情况下，风机 的控制器将使得变桨控制器从叶片轴承的编码 器取信号。
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电池箱—3组电池 12V*6/组
当绝对编码器组件不起作用时通过限位开关来保证变 桨角度不会过大。
在安装好控制系统后要设计合理的接线方法，把各控
制系统组件的线固定好，以防止轮毂在转动时发生接
线的故障。
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变桨系统工作流程： 机组主控通过滑环传输的控制指令； 将变桨命令分配至三个轴柜；
轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流 来驱动电机；
通过减速齿轮箱传递扭矩至变桨齿轮带动 每个叶片旋转至精准的角度；
将该叶片角度值反馈至机组主控系统；
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变桨控制原理
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二、系统组成和主要器件介绍
叶片轴承：是连接轮毂和叶片的组件。叶片轴承的 内圈连接叶片，外圈固定在轮毂上。叶片轴承的内 齿与变桨齿轮箱啮合。
叶片锁组件是为了对叶片检修或轮毂检修而设计的 防止叶片转动的机械装置。
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通过机舱上面的风速仪测量风速，把信息传
送到塔底柜，经过分析信息把变桨的信息传送到
轮毂变桨系统的中心箱，中心箱再把信息转发给3
个轴箱，轴箱在通过变桨驱动来调节叶片的变桨
角度。
变桨角度的信息是通过绝对编码器组件来测
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调桨系统也可以用来在风机处于紧急情况下实现 煞车作用。在电动能源-蓄电池的作用下桨叶可 以从工作角度转动至刹车角度。
电动调桨系统的动作速度快而且准确。在正常工 作情况下如果风机遭遇强阵风，调浆系统可以迅 速地调整桨叶工作角度，使风机工作在额定值范 围内。
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变桨系统 变桨控制系统 变桨中心自动润滑系统 轮毂罩组件
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润滑泵 主分配器 二级分配器 油管 进油口 集油瓶。
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自动润滑原理：
变桨自动润滑系统是由一个集中润滑泵，一 个（或两个）主分配器，三个二级分配器和 三个润滑小齿轮组成。当泵工作时，润滑油 被输送到主分配器，在那润滑油以合适的比 例分配到二级分配器，然后二级分配器把润 滑油以合适的比例供应到润滑点，系统由一 个带回油装置的安全阀保护。轮毂的润滑主 要是叶片轴承内的滚动体和叶片轴承与变桨 齿轮箱的啮合齿部分。叶片轴承的废油通过 集油瓶来收集。
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风力发电机组的调浆控制是根据风速来确 定桨叶的角度的(全叶面调浆) ，通过改 变桨叶的角度来改变功率因数。通过改变 桨叶的角度，桨叶转子的转速和功率将受 到影响。如果通过桨叶，对风机的受力过 大，经过调整后，可以减少过大的受力。 风机的转速和桨叶的扭曲程度可以通过电 信号反馈给控制系统，这样使得每个桨叶 的角度独自的调整。
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蓄电池柜功能
风机在紧急停机程序中要求蓄电池给变桨电 机提供动力。
蓄电池在充电后必须能够保证最不利情况下 的一次停机过程。
蓄电池直接与电机相连,没有同步动作, 要求 有第二个限位开关（96°），在主限位开关 （91°）失灵时仍可以切断驱动系统。
当电池由于故障导致较长时间未被使用时， 风机主控制器将引发一个充电操作和电池状 况检查以检查电池的功能是否正常。