金风变桨系统培训资料共22页
变桨控制系统培训教材
目录1．概述 (1)2．风力发电机的桨距调节 (2)2.1 变桨距的转速调节原理 (2)2.2 电动变桨系统的结构 (2)3．变桨控制系统 (4)3.1 系统简介 (4)3.2 系统组成 (5)3.2.1 变桨中控柜 (6)3.2.2变桨轴控柜 (12)3.2.3变桨蓄电池柜 (13)3.2.4变桨电机 (13)3.2.5编码器 (14)3.3 系统接口 (14)4. 变桨控制器及变桨调试软件 (15)4.1 变桨控制器端口说明 (15)4.2 变桨控制器操作说明 (21)4.2.1 菜单首页 (21)4.2.2 子菜单：桨叶状态 (22)4.2.3 子菜单：手动操作变桨 (22)4.2.4 子菜单：变桨控制器状态 (23)4.2.5 子菜单：编码器设置 (24)4.2.6 密码子菜单 (25)4.3 控制器参数设置软件使用 (25)4.3.1 变桨控制器参数配置 (25)4.3.2 使用说明 (26)4.4 控制器上电试验 (26)4.4.1 变桨控制器上电前检查 (26)4.4.2 变桨控制器上电试验 (27)5. 变桨控制系统的现场调试 (27)5.1 上电前检查 (28)5.2 变桨系统的现场调试 (28)6.变桨控制系统常见故障分析及处理 (31)6.1电流读取值异常 (31)6.2 温度值异常 (31)6.3 三面桨叶不动作 (32)6.4 一个或两个桨叶动作异常 (33)6.5 编码器值读取异常 (33)6.6 通信不能建立 (34)6.7 面板异常 (34)6.8 风机正常运行时桨叶异常动作 (34)6.9 无法清0°或者92° (34)6.10 与变桨系统有关的状态码 (35)7. 用户须知 (40)1．概述本培训教材适用于东方电气自动控制工程有限公司的变桨控制系统产品。
变桨控制系统是风力发电机组控制系统的重要组成部分。
它是一种风力发电机桨叶调节装置，通过调节桨叶角度使风机达到最大的风能利用率，并在不同的风况下控制功率与转速的平衡，当风较大时，使桨叶迎角减小，控制吸收的风能，同时减少风力对风力机的冲击；风小时，使桨叶迎角增大保证获取最大的风能。
变桨系统维护培训资料
变桨系统维护华锐风电科技有限公司风力发电机组培训教材变桨部分1.变桨控制系统简介变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置－电机，齿轮箱和变桨轴承。
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。
变桨控制系统是通过改变叶片迎角，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电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角，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。
在90度迎角时是叶片的工作位置。
在风力发电机组正常运行时，叶片向小迎角方向变化而达到限制功率。
一般变桨角度范围为0～86度。
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速度进行控制。
变桨控制系统有四个主要任务：1. 通过调整叶片角把风机的电力速度控制在规定风速之上的一个恒定速度。
2. 当安全链被打开时，使用转子作为空气动力制动装置把叶子转回到羽状位置（安全运行）。
3. 调整叶片角以规定的最低风速从风中获得适当的电力。
4. 通过衰减风转交互作用引起的震动使风机上的机械载荷极小化。
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工作原理当风向发生变化时，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变桨轴承的剖面图从剖面图可以看出，变桨轴承采用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。
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。
金风变桨系统培训38页PPT
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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变桨培训MOOG
6、其它故障（思考题）
1）无法手动变桨 2）无法紧急顺桨 3）报电池电压高及电池电压低故障error_pitch_error_battery_voltage_sys_1/2/3
error_pitch_battery_undervoltage_sys_1/2/3 4）报桨叶至96度限位开关故障
5、变桨安全链故障
error_safety_system_pitch_system_em_stop_from_pitch
1）可以复位 检查滑环清洁，清洗滑环，如无法解决可更换滑环的滑道。
2）无法复位 复位后安全链闭合，过几秒钟后安全链红灯重新亮起，说明变 桨内部安全链出现问题，为方便检查短接机舱柜复位信号的 端子X11-7、8。此时复位安全链闭合，24V信号持续给到 变桨内，进入轮毂检查中控柜内下面几个接触器的状态。
控； 2、接收主控给出的变桨命令，根据变桨目
标及速度给定值调节输出电压，驱动变 桨电机进行变桨；
状态指示灯
外部接线
X1：400V供电 X2：输入输出I/O点 X3：电机温度KTY X4：RS232接口 X5：Can通讯 X6：电机编码器 X7：冗余编码器 X8：预留扩展模块 X9：电子刹车 X21：输出，直流母线，
2）电压传感器故障：如测量直流母线电压高于520V则 说明内部电压传感器已坏。
此故障需更换Pitchmaster
error_pitch_error_can_node_1/2/3
1）报数字几检查轴几的PM上X5插头，正常插头处2、7口之间应有60欧电阻，6、9口应有24V直流 电压。PM上24V+输入口9口是否对地短路，如对地短路需更换此Pitchmaster。
变桨系统原理及维护培训课件
1.5MW风力发电机组变桨系统原理及维护国电联合动力技术有限公司培训中心（内部资料严禁外泄）UP77/82 风电机组变桨控制及维护目录1、变桨系统控制原理2、变桨系统简介3、变桨系统故障及处理4、LUST与SSB变桨系统的异同5、变桨系统维护定桨失速风机与变桨变速风机之比较定桨失速型风电机组发电量随着风速的提高而增长，在额定风速下达到满发，但风速若再增加，机组出力反而下降很快，叶片呈现失速特性。
优点：机械结构简单，易于制造；控制原理简单，运行可靠性高。
缺点：额定风速高，风轮转换效率低；电能质量差，对电网影响大；叶片复杂，重量大，不适合制造大风机变桨变速型风电机组风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角，控制机组在任何转速下始终工作在最佳状态，额定风速得以有效降低，提高了低风速下机组的发电能力；当风速继续提高时，功率曲线能够维持恒定，有效地提高了风轮的转换效率。
优点：发电效率高，超出定桨机组10%以上；电能质量提高，电网兼容性好；高风速时停机并顺桨，降低载荷，保护机组安全；叶片相对简单，重量轻，利于制造大型兆瓦级风机缺点：变桨机械、电气和控制系统复杂，运行维护难度大。
变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的主流。
变桨系统组成部分简介变桨控制系统简介✓主控制柜✓轴柜✓蓄电池柜✓驱动电机✓减速齿轮箱✓变桨轴承✓限位开关✓编码器▪变桨主控柜▪变桨轴柜蓄电池柜▪电机编码器GM 400绝对值编码器共10根线，引入变桨控制柜，需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。
▪限位开关变桨系统工作流程：●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变桨系统控制原理风机不同运行状态下的变桨控制1、静止——起动状态2、起动——加速状态3、加速——风机并网状态3.1、低于额定功率下发电运行3.2 达到额定功率后维持满发状态运行4、运行——停机状态1、静止——起动状态下的变桨调节桨距角调节至50°迎风；开桨速度不能超过2 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²；目标：叶轮转速升至3 r/s(低速轴）2、起动——加速状态下的变桨调节桨距角在（50 °，0°）范围内调节迎风；开桨速度不能超过2 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²；目标：叶轮转速升至10 r/s(低速轴）3、加速——并网发电状态下的变桨调节3.1 低于额定功率下的变桨调节桨距角在维持0°迎风；开桨速度不能超过2 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²；变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数， 目标：叶轮转速升至17.5 r/s(低速轴）3.2 达到额定功率后维持满发状态运行桨距角在（90 °，0°）范围内调节；开桨速度不能超过5 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²；通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变， 目标：叶轮转速保持17.5 r/s(低速轴）4、运行——停机状态4.1 正常停机叶片正常顺桨至89°；变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行；顺桨速度控制为5°/s;叶轮空转，机械刹车不动作；4.2 快速停机叶片快速顺桨至89°；变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行；顺桨速度控制为7°/s;叶轮空转，机械刹车不动作；4.3 紧急停机叶片紧急顺桨至91°或96 °限位开关；紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行；顺桨速度不受控制;叶轮转速低于5 r/s后，液压机械刹车抱闸，将叶轮转速降至为零；独立变桨：三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节；如果某一个驱动器发生故障，另两个驱动器依然可以安全地使风机顺桨并安全停机。
风机技术培训-变桨、轮毂部分共41页文档
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
【金风风机】4.Vensys变桨系统
DP总线 (3)
3×400V AC供 电
4×2.5mm2
x5b x5a x10ax10b x5c Pitchbox1 x10c
x9 x8 x6 x7
3×400V AC供 电
4×2.5mm2
安
DP总线
全
(3)
链
DP总线 (3)
x5b x5a x10a x10b x5c Pitchbox2 x10c
x9 x8 x6 x7
压信号。 • 分辨率为12 位，在电隔
离的状态下被传送到上一 级自动化设备。 • 在KL3404总线端子中，有 4 个输入端为2 线制型， 并有一个公共的接地电位 端。输入端的内部接地为 基准电位。
5.1、倍福BC3150模块
总线控制器BC3150，通过K-BUS总线扩展技术， 可连接多达255 个总线端子。
2、变桨变频器AC2
• 型号：4-BMOD2600-6 • 额定电压：60VDC • 总容量：125F • 总存储能量：150kJ • 四组串联 • 单组电容电压：16VDC • 单组电容容量：500F
相比密封铅酸蓄电池作备用电源的变桨系统，超级电容的变桨控制系统具有下列优点： a、充电时间短；
bc、、交超流 级变 电直 容流 随的 使整 用流 年模 限块 的同 增时加作，为容充量电减器小，的无非须常再小单；独配置充放电管理电3路、；超级电容
Profibus DP
自动/手动切换
状态
Beckhoff I/O system
向0度变桨
向90度变桨 手动控制 状态
电压信 号
控制 A10电压/电
DC 24V DC/DC 变换
DC 24V
DC/DC 变换
温
金风变桨系统PPT教案
温度传感器 （Pt 100）
这种温度传感器是利用导体铂 （pt）的电阻值随温度的变化 而变化的特性来测量温度的。 通常这样的温度传感器可以测 量负200到正500摄氏度的范 围，而且在这个温度范围下， 铂的电阻值和温度具有良好的 线性关系。
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接 近 开 关 （Bi5-M18-AP6X-H1141/S34）
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基本原理图
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AC-2——异步电机用高频MOSFET逆 变器
• IMS功率模块，Flash内存，微处 理器控制，Can Bus
• 型号：Zapi AC-2 • 电力电子器件：MOSFET • 开关频率：8kHz • 额定直流输入电压：60VDC • 最大输出电流：450A
内部基本结构图
光电转换电路
轴承
安装法
光栅码盘
兰
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内部基本原理图
绝对位置从码盘上读取，在码盘上，每一位 对应一个码道，每个数位编码器对应一个输 出电路，每一个通道都包含一个光源的接收 器，每圈 (360°) 读数完成后，将重复读数 输出。
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码盘的物理成像是通过光敏元件阵列实现 的，每位有两个光敏元件 / bit 差分信号 信号优化
x9 x8 x6 x7
3×400V AC 供电
4×2.5mm2
DP总线 （3）
x5b x5a x5c Pitchbox3
x9 x8 x6 x7
3×35mm2 Motor 10×1mm2
2×1mm2
限位开关
8×1mm2
3×35mm2 Motor 10×1mm2
2×1mm2