风电偏航变桨知识介绍分解
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。
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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。
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。
风电变桨
变桨系统介绍
一．风机变桨系统概述
风力发电机组控制系统硬件分别安装在三个不同部分：
1. 机舱控制，安装在机舱内
2. 地面控制，安装在塔架底部
3. 变桨控制，安装在轮毂内部
二. 变桨系统的工作原理
定浆距风机通过叶片的失速,即改变叶片横断面周围流动的气流,导致效率的损失,从而控制风机的最大输出功率;
变浆距风机是通过叶片沿其纵向轴转动,改变气流对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,使发电机功率输出保持稳定.
变桨伺服控制系统作为风力发电控制系统的外环,在风力发电机组的控制中起着十分重要的作用.它控制风力发电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节.在低风速起动时,桨叶节距可以转到合适的角度,使风轮具有最大的起动力矩;当风速过高时,通过调整桨叶节距,改变气流对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,使发电机功率输出保持稳定.
三. 变桨系统和定桨系统的比较
定桨距失速调节型风力发电机组定奖距是指桨叶与轮载的连接是固定的，桨距角固定不变，即当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化, 桨叶翼型本身所具有的失速特性.当风速高于额定风速时，气流的攻角增大到失速条件，使桨叶的表面产生涡流，效率降低，来限制发电机的功率输出。
为了提高风电机组在低风速时的效率，通常采用双速发电机（即大/小发电机）。
在低风速段运行的，采用小电机使桨叶县有较高的气动效率，提高发电机的运行效率。
失速调节型的优点是失速调节简单可靠，当风速变化引起的输出功率的变化只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不作任何控制，使控制系统大为减化。
其缺点是叶片重量大（与变桨。
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。
风电机组变桨系统介绍
• 变桨距伺服控制控制算法
位置反馈 速度给定
速度反馈 电流 反馈
M
PLC执行位置 环控制，驱动 器实现电流环 和速度环控制
PLC
AC输入
电机驱动器
串励直 编码器 流电机
电机伺服驱动系统结构图
• 变桨距系统电气原理
主控箱
3*400V+N+PE
滑 防 雷 及
控制信号 配 电
环
通信
充电 机
PLC
电源 24V
• 变桨系统的作用
变桨系 统功能
变桨距系统的失 效可导致机组飞
车灾难
调节功率 在较高风速时调 节桨距角，使发 电机输出功率维 持在额定功率附
近。
气动刹车 在机组或电网故 障情况执行顺桨 动作，使机组迅
速停下来。
• 变桨系统分类
变桨系 统分类
电动变桨距系统 电动机作为执行 机构。
液压变桨系统 采用液压系统作 为执行机构。不 需要配备后备电 源；存在漏油问
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。
题。
• 变桨系统分类
变桨电 机类型
直流变桨系统
优点：故障情况可 直接通过后备电源 供电顺桨，可靠性 高
缺点：电机成本高 ，碳刷需要维护； 体积较大，维护不 方便。
交流变桨系统 优点：电机体积小 ，维护量小；电机 成本低； 缺点：故障情况时 必须通过伺服驱动 器驱动电机顺桨， 不能通过后备电源
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。
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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
风力发电电动变桨全面知识荟萃2012
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-------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。
主要部件组成变桨系统各部件的连接框图图 1：各部件间连接框图每个叶片内的轴控箱的变流器控制变桨电机速度和方向变桨电机是直流电机，正常情况下电机受轴控箱变流器控制转动，紧急顺桨时电池供电电机动作变桨中央控制箱、轴控箱、电池箱、变桨电机、冗余编码器和限位开关之间通过电缆进行连接.编码器(类传感器)。
变桨电机的旋转编码器（A编码器）得到的叶片角度将与叶片角度计数器（B编码器：机械凸轮结构，与叶片的变桨齿轮啮合）得到的叶片角度作对比。
限位开关是由螺栓拧紧固定在轮毂上。
变桨系统飞车：不能及时回桨。
对于固定翼飞机，机翼的前进方向(相当于气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角，也称为攻角，它是确定机翼在气流中姿态的基准。
并桨距控制可以实现快速无冲击并网。
风轮停止时，经常使用90°的桨距角。
变频器为异步发电机转子回路提供变频，可逆双向逆磁功率。
变频器可以单独作为无功补偿器。
安全链由很多相连的紧急停机的触点来触发。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
变桨电机例如参数一个：功率2.1KW转速1350r/min电流5.6A转矩2.5效率79%功率因素0.77cosφ制动力矩13.5N·m开路电压130V转子电流12A重量48KG电机功率：P=1.732×U×I×cosφ电机转矩：T=9549×P/n ；电机功率转矩=9550*输出功率/输出转速转矩=9550*输出功率/输出转速P = T*n/9550公式推导电机功率，转矩，转速的关系功率=力*速度P=F*V---公式1转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R---公式2线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒) =2πR*每分转速(n分)/60 =πR*n分/30---公式3将公式2、3代入公式1得：P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分-----P=功率单位W，T=转矩单位Nm，n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW，那么就是如下公式：P*1000=π/30*T*n 30000/π*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n切出风速：风电机组保持额定功率输出时，轮毂高度处的最高风速。
变桨培训(MOOG)知识讲解
采集转换 5秒吸合一次 采集轴三 和轮毂温度
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温度变送器
Pitchmaster X2:3、4
Pitchmaster X2:5、6
电压检测模块
电池柜:蓄电池
直流回路 供230V直流电
轴柜:Pitchmaster正常 轴柜:安全链闭合接触器 17
4、变桨回路
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
直流回路
分流电阻 主控柜：主电400V
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变桨电机
正常变桨
AC500输出直流电
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
Pitchmaster: 主电断,维持一段时间
Pitchmaster 电子刹车
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变桨系统结构原理图
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
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三、电气原理讲解
1、供电回路 2、PLC及通讯回路 3、安全链回路 4、变桨回路 5、其它重要电气回路
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
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1、供电回路
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
滑环-轮毂400V
充电器AC500
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二、变桨系统整体结构组成
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
MOOG公司风力发电机组的变桨系统采用最先进电 动变桨控制，提高了系统的可靠性，降低了维护成本 。变桨的控制系统由七个柜体组成：三个轴柜，三个 蓄电池柜和一个主控柜，他们不仅实现风机启动和运 行时的桨距调节，而且能够在事故情况下担负起安全 保护作用，完成叶片顺桨操作，同时还完成故障诊断 、状态监测、故障状态下的安全复位功能、雷电保护 控制、电池管理功能等，确保了系统的高可靠性。
轴柜：变桨驱动器 pitchmaster
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
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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)
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：
风电机组变桨系统介绍
二、常见问题、解决方案及工作成果
3、变桨驱动器OK信号丢失
如东32#，16#机组，通过对两台机组的故障文件分析发现，导致 叶片不能完成收桨的故障原因相同——变桨驱动器检测到电机加速 度异常。 变桨驱动器通过采集编码器的增量通道信号来检测变桨电机的速 度。 通过复位将叶片收回的事实表明编码器没有损坏，造成变桨驱动 器检测到电机加速度异常的原因可能是增量编码器通道受干扰导 致的。
二、常见问题、解决方案及工作成果
5、变桨柜内干燥剂问题 问题描述： 变桨柜内存在袋装颗粒干燥剂，机组吊装时这样的干燥剂在
运行的过程极易破损，颗粒撒落到变桨柜内，可能导致变桨系统 Q1断路器卡死、手动/自动旋钮失灵、柜内循环风扇被卡死等情况。
二、常见问题、解决方案及工作成果
5、变桨柜内干燥剂问题
解决方案及工作成果 ： （1）机组吊装时，要求必须取出变桨柜内的干燥剂，工程技术部 完善吊装工艺文件。 （2）变桨柜内干燥剂使用固态干燥剂，取代颗粒干燥剂，由总装 工艺人员配合对此干燥剂进行更换。
一、变桨调试中需要注意的地方
5、叶片变桨时，人员需要知道叶片转动的方向，方向不能变反， 还要注意接近开关和限位开关的位置，防止器件被撞坏。 6、调试限位开关时，既要保证限位开关触发，也要保证限位开关 冲过挡块斜坡后触头不被撞坏，限位开关的高度要合适。 7、变桨调试时，如果发现柜体内部有杂质或出现凝露、水珠，此 时禁止对变桨柜进行上电调试操作，必须清理杂质或烘干柜体。 8、超级电容电压大于35V时，运行驱动器复位。 9、目前2.5变桨柜配变桨电机为8.6KW。当标准变桨柜配置6KW 变桨电机系统，则驱动器刷入的参数版本为：20130408 ending version。
风力发电机组及变桨系统基础知识培训
备注 F插
F插 DC200V
三、变桨系统常见部件-双馈
以LUST变桨系统为例（主要进行电气回路梳理）： 轴控柜：
连接信号
轴控柜
部件
AC400V电源 A/B/C/N/PE
蓄电池供电
AC400V轴控柜供电 DC220V供电
1Q1—1T1—1A1 1Q2—1A1/2F5(电池刹车释放)
AC230V轴控 柜供电1/2/3
f2
np 60
n 30
2200 - 1500 30
23.33HZ
这个值就是我们超速模块上设定发电机超速频率设定值。
二、机组发电原理介绍-直驱
金风直驱永磁发电机组采 用水平轴、三叶片、上风 向、变速变桨调节、直接 驱动、外转子永磁同步发 电机。其中永磁体为钕铁 硼永磁（第三代稀土永磁）
变频恒频控制是在电机的定子电路中实现的（见上图），由于风速的不断变化，风 力机和发电机也随之变速旋转，产生频率变化的电功率。发电机发出的频率 变化的
XS1_A(1) XS1_A(2/3) XS1_A(4)
123X7(1) 123X7(2/3) 123X7(4)
XS6(B1) XS6(B2/B3)
XS6(B4)
三、变桨系统常见部件-直驱
以天成同创变桨系统为例（主要进行电气回路梳理）： 变桨控制柜：
连接信号
变桨控制柜
部件
AC400V电源
过电压保护
F插
三、变桨系统常见部件-双馈
以LUST变桨系统为例（主要进行电气回路梳理）： 中控柜：
连接信号
主控柜
部件
AC230VUPS 电源L/N
AC230V轴控柜供电1/2/3 AC230V2G1供电
2F1/2F2/2F3 2F4—2G1—2F6—L+B
风电 变桨系统简介解析
• 统一变桨系统主要部件
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• 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
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• 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。
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• 轴控箱
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• 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。
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2、风速过高时,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。
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。
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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
输入端
四级行星驱动
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
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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！
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;
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。
原因分析2： 偏航或变桨齿轮箱输出齿轮与轴承齿圈润滑不够导致干摩擦。 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 润滑油加得过多 放出多余的润滑油（至油标中线位置） 原因分析 油封损坏 排除方法 更换油封
透气帽漏油
润滑油加得过多
放出多余的润滑油（至油标中线位置）
齿轮箱振动过大、异响
内部故障 电机安装错误
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
电机通电后齿轮箱不转
制动器处于抱紧状态 内部故障 电机电源线接错
齿轮箱反转 电机内部相序错误 齿轮箱转到一定角度时 卡死 内部故障
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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。
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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？ 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。