变桨系统

合集下载

变桨系统原理及维护

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系统中的核心部件,用于控制风机的叶片角度,以适应不同风速下的转速和输出功率。

它由电气控制系统、机械传动系统和叶片角度测量系统组成。

本文将介绍变桨系统的原理和维护。

首先,变桨系统的原理是根据环境气象条件和主轴转速实时监测风力发电机的转速和功率输出,通过调整叶片角度控制风机的输出功率。

当风速较低时,变桨系统将自动调整叶片角度,使风机转矩增加,从而提高转速和功率输出;当风速较高时,变桨系统将减小叶片角度,减少风机转矩,以防止过载。

变桨系统的主要任务是保证风机在不同风速下的安全运行和最大功率输出。

变桨系统的维护包括定期检查和维修工作。

首先,需要定期检查变桨系统的电气控制部件,包括传感器、控制器、电机和电缆等,确保其运行正常。

其次,需要检查机械传动系统,包括转动轴、齿轮和传动带等,保证其没有松动或磨损,并注油润滑。

同时,应定期检查叶片角度测量系统,确保测量准确,及时调整或更换传感器。

另外,还需检查电缆连接是否牢固,机械部件是否有异常噪声和振动等。

如果发现故障或异常,应及时维修或更换受损部件。

对于变桨系统的维护,还需要注意以下几点。

首先,要定期清洁变桨系统的尘埃和污垢,以防止对系统运行产生干扰。

其次,应定期校准传感器,确保测量准确。

此外,需要备好备件,以备紧急更换。

在维护期间,应使用专业工具和设备,以确保操作安全和有效。

最后,为了保证变桨系统的正常运行和延长使用寿命,还应定期对系统进行性能测试和分析,通过数据监测和故障诊断,及时发现和解决潜在问题。

此外,还应进行系统的升级和改进,以适应新的技术和需求。

总之,变桨系统是风力发电系统中不可缺少的关键部件,通过调整叶片角度实现对风机输出功率的控制。

正确维护和保养变桨系统可以保证其正常运行和延长使用寿命,同时还需不断通过技术升级和改进提高系统性能和可靠性。

变桨工作原理

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一个非常重要的组成部分,它能根据风速的变化调整桨叶的角度,以最大限度地捕捉风能并转化为电能。

本文将详细介绍变桨的工作原理,包括变桨的类型、传动系统、控制方式以及其在风力发电中的作用。

二、变桨的类型1. 常规变桨系统:常规变桨系统通过液压或电动机驱动桨叶的角度调整,以适应不同风速下的风能捕捉需求。

液压变桨系统通常采用液压泵和液压缸,通过控制液压油的流动来实现桨叶的角度调整。

电动机变桨系统则通过电动机驱动桨叶的转动,实现角度的调整。

2. 主动变桨系统:主动变桨系统通过风向传感器和控制器来感知风的方向和速度,并根据预设的参数来调整桨叶的角度。

这种系统能够实时监测风的变化,并做出相应的调整,以最大限度地捕捉风能。

3. 被动变桨系统:被动变桨系统是根据风的压力来调整桨叶的角度。

当风速增加时,风的压力也增加,使得桨叶自动调整为较小的角度,以减少对风的阻力。

当风速减小时,桨叶又会自动调整为较大的角度,以增加对风的捕捉。

三、变桨的传动系统变桨的传动系统是将驱动力传递给桨叶,使其能够调整角度。

常见的传动系统包括:链条传动、液压传动和电动传动。

1. 链条传动:链条传动是一种简单而可靠的传动方式,通过链条将电动机或液压泵与桨叶连接,当电动机或液压泵工作时,链条传递动力,使桨叶发生角度调整。

2. 液压传动:液压传动系统通过液压泵和液压缸来实现桨叶的角度调整。

液压泵通过控制液压油的流动来产生驱动力,推动液压缸使桨叶发生角度变化。

3. 电动传动:电动传动系统通过电动机来驱动桨叶的转动,实现角度的调整。

电动机通过齿轮传动或直接连接桨叶来传递动力,使桨叶调整角度。

四、变桨的控制方式变桨的控制方式有手动控制和自动控制两种。

1. 手动控制:手动控制是指通过人工操作来调整桨叶的角度。

操作人员根据风速的变化,通过控制开关或操作杆来改变桨叶的角度。

这种控制方式需要操作人员具备一定的专业知识和经验。

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理
变桨系统是指风力发电机组中的一种机电系统,用于调整叶片的角度,以最大化风能转化为机械能,并通过发电机产生电能。

这种系统通常由以下几个主要部件组成:
1. 变桨驱动机构:由电机、减速器和传动装置组成。

电机通过传动装置将转动力传递给叶片的桨叶根部,驱使桨叶进行转动。

2. 桨叶角度传感器:用于感知当前桨叶的角度。

常见的传感器包括光电编码器、霍尔传感器等。

传感器将角度信息发送给控制系统。

3. 控制系统:根据风速、转速和其他相关参数,通过对桨叶角度进行调整,以最大化风能转化效率。

控制系统通常包括主控制器、数据采集系统和执行器。

主控制器负责处理和分析传感器数据,并制定相应的桨叶调整策略。

数据采集系统用于实时监测发电机组的工作状态,并将数据传输给主控制器。

执行器根据主控制器的指令,调整变桨系统的工作状态。

整个系统的工作流程如下:
1. 控制系统通过数据采集系统获取当前的风速和转速等参数。

2. 主控制器根据当前的参数,计算出最优的桨叶角度。

3. 主控制器将桨叶角度指令发送给执行器。

4. 执行器根据指令,调整变桨驱动机构中的电机工作状态,实现桨叶角度的调整。

5. 变桨驱动机构将桨叶转到指定的角度。

6. 控制系统持续监测风速和转速等参数,并不断更新桨叶角度,以确保风能转化效率的最大化。

通过不断调整桨叶角度,变桨系统能够根据当前的风速和转速,使得风能能够以最高效率地转化为机械能,从而提高风力发电机组的发电效率。

变桨系统介绍范文

变桨系统介绍范文

变桨系统介绍范文变桨系统是风力发电机组中的重要组成部分,主要用于调节和控制风力发电机的桨叶角度,以实现风力发电机的最佳风能捕捉和发电效率。

本文将详细介绍变桨系统的工作原理、组成部分、类型和应用。

一、工作原理变桨系统的主要工作原理是根据风力发电机的工作状态和风速的变化来调整桨叶角度,从而确保风能的最大化转换和最佳发电效率。

当风速较低时,变桨系统会调整桨叶角度使风能更好地捕捉并转化为机械能;当风速较高时,变桨系统会调整桨叶角度以减小风力对发电机组的影响,保证发电机组的安全运行。

二、组成部分1.桨叶:桨叶是变桨系统的核心部分,主要由复合材料制成,具有轻质、高强度和耐腐蚀的特点。

桨叶的角度调节直接影响到风能捕捉和发电效率。

2.变桨机构:变桨机构是用于调整桨叶角度的装置。

常见的变桨机构有液压变桨机构、电动变桨机构和气动变桨机构等。

液压变桨机构是目前应用最广泛的一种,可以通过液压系统实现桨叶角度的快速调整。

3.桨叶角度传感器:桨叶角度传感器用于测量桨叶的实际角度,并将数据传输给变桨控制系统,以实现对桨叶角度的准确控制。

4.变桨控制系统:变桨控制系统是整个变桨系统的核心,负责接收和处理来自桨叶角度传感器的数据,并根据风速和发电机组的工作状态来调整桨叶角度。

三、类型1.常规变桨系统:常规变桨系统通过调整桨叶角度来响应风速变化,以实现风能捕捉和发电效率的最大化。

常见的常规变桨系统包括液压变桨系统和电动变桨系统。

2.主动变桨系统:主动变桨系统是基于外部风速信息来主动调整桨叶角度的变桨系统。

通过接收来自气象站或其他风速监测设备的风速信息,主动变桨系统可以根据实时风速变化来调整桨叶角度,以实现最佳风能捕捉和发电效率。

3.响应变桨系统:响应变桨系统是基于发电机组内部状态变化来调整桨叶角度的变桨系统。

它通过监测发电机组的负载情况和发电机组的机械振动等指标,调整桨叶角度以保证发电机组的安全稳定运行。

四、应用变桨系统广泛应用于风力发电机组中。

变桨系统的组成

变桨系统的组成

变桨系统的组成
变桨系统通常由以下几个组成部分组成:
1. 桨叶 (blades):变桨系统的核心组成部分,通常由玻璃纤维
复合材料或碳纤维复合材料制造而成。

桨叶的设计和形状会影响风能的利用效率和噪音水平。

2. 转子轴承 (rotor bearings):转子轴承支持桨叶转动,并能够
承受桨叶风力和旋转时的负载。

通常采用滚动轴承或滑动轴承。

3. 变桨机构 (pitch control mechanism):变桨机构用于调整桨叶
角度,以便在不同的风速下最大程度地利用风能。

它通常由电机、链条或齿轮系统和控制系统组成。

4. 桨轮轴 (hub):桨叶连接到桨轮轴上,通常使用螺栓或焊接
方式固定。

桨轮轴将桨叶的旋转动力传递给风力发电机。

5. 风力发电机 (wind generator):风力发电机将桨叶的旋转动力转化为电能。

它通常由发电机和变流器组成。

6. 控制系统 (control system):控制系统用于监测和控制变桨系
统的运行。

它可以通过传感器获取风速和转子状态信息,并通过电控系统调整桨叶角度和发电机输出等参数。

7. 转子支架 (rotor support):转子支架用于支撑变桨系统的转
子部分。

它通常由塔架和轮毂组成。

塔架用于支撑整个风力发电机,并使其能够高出地面,以获得更高的风速。

轮毂连接桨
叶和风力发电机部分。

以上是变桨系统的一般组成部分,不同的风力发电机设计可能略有差异。

变桨工作原理

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。

变桨系统的基本操作

变桨系统的基本操作变桨系统是一种高效利用风能的技术工具,它能够根据风速和风向的变化,自动调整桨叶的角度和转速,以使风能被最大程度地转化为电能。

下面将介绍变桨系统的基本操作。

一、变桨系统的概述变桨系统主要由变桨控制器、变桨驱动机构和变桨机构组成。

变桨控制器负责监测风速和风向,根据设定的参数控制变桨驱动机构的动作,进而调整桨叶的角度。

变桨驱动机构根据控制器的指令,通过液压或电动机等手段实现桨叶的转动。

变桨机构则是桨叶和驱动机构的连接部分,它能够使桨叶绕轴心转动。

二、变桨系统的基本操作步骤1.初始化:启动变桨系统前,需要对系统进行初始化。

包括检查并确保变桨控制器和驱动机构的工作状态良好,检查桨叶和机构的连接是否牢固,以及确认各通信线路是否连接正确。

2.监测环境:变桨系统需要实时监测环境中的风速和风向,通常会配备风速风向传感器。

传感器将风速和风向信息传递给变桨控制器。

3.判断风速:变桨控制器接收到风速信息后,根据预设的参数判断当前风速是否超过了设定值。

如果风速低于设定值,则不需要调整桨叶的角度;如果风速高于设定值,则需要根据参数设定的规则调整桨叶的角度。

4.调整桨叶角度:当风速超过设定值时,变桨控制器会通过信号传递给变桨驱动机构。

驱动机构根据控制器的指令,调整桨叶的角度。

如果风速过大,驱动机构会将桨叶的角度调整为最佳状态,以减小风对桨叶的影响,保证风能的最大利用率。

如果风速逐渐减小,则桨叶的角度也会随之调整。

5.监测桨叶状态:变桨系统还需要监测桨叶的工作状态,包括桨叶的转速、角度以及叶片表面的磨损程度等。

如果发现桨叶存在异常情况,如转速过高、角度偏差过大或磨损过度等,需要及时修复或更换。

同时,系统也应该随时准备好进行维护和保养。

6.停止系统:当风力不足或需要对系统进行检修时,可以选择停止变桨系统的运行。

这时,变桨控制器会发送停止信号给变桨驱动机构,桨叶会被固定在一些角度上,不再调整。

三、变桨系统的注意事项1.变桨系统的操作和维护需要由专业人员进行。

风电偏航变桨介绍

输出功率控制
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。
感谢您的观看
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

变桨系统的基本操作

变桨系统的基本操作变桨系统是一种船上用于控制和操作船桨的装置。

通过变桨系统,船员可以方便地改变船的方向和速度,而无需进行繁琐的手动操作。

在本文中,我们将讨论变桨系统的基本操作,包括操作原理、组件功能和操作流程。

变桨系统的操作原理是基于船桨的变桨机构。

这个机构可以调整船桨的位置和角度,从而改变船的推进力。

变桨系统的核心是一个电动或液压驱动的变桨机构,通过电动机或液压系统提供的能量,可以使船桨在不同的角度上移动。

变桨系统通常由以下几个主要组件组成:1.变桨机构:变桨机构是变桨系统的核心部件,由电动机或液压驱动。

它可以通过齿轮、传动杆和连杆等装置使船桨在水中转动,从而改变船的方向和速度。

2.控制阀:控制阀是变桨系统中起关键作用的组件之一、它可以控制液压系统中的液压流向,从而控制船桨的移动。

通过操作控制阀,船员可以根据需要控制船桨的角度和位置。

3.控制器:控制器是变桨系统的核心控制单元,它可以接收并处理船员的指令,并将相应的指令发送给变桨机构和控制阀。

通过控制器,船员可以调整船桨的角度和位置,以实现船舶的操纵。

基本的变桨系统操作流程如下:1.启动变桨系统:首先,船员需要启动变桨系统,这可以通过启动变桨机构的电动机或液压系统来完成。

一旦变桨系统启动,船员可以进一步操作系统。

2.设定船桨角度:在航行中,船员可能需要根据需要改变船桨的角度。

为了实现这一点,船员可以通过操纵控制器来设定所需的船桨角度。

船员可以将船桨角度调整到适当的位置,以实现船舶的操纵。

3.调整船桨位置:在一些情况下,船员可能需要调整船桨的位置,以改变船舶的运动方向和速度。

这可以通过操作控制器,将所需的指令发送给变桨机构来完成。

变桨机构将接收到的指令转化为相应的动作,从而调整船桨的位置。

4.停止变桨系统:在完成船舶操纵后,船员可以选择停止变桨系统的运行。

这可以通过关闭变桨机构的电动机或液压系统来实现。

一旦变桨系统停止,船舶将恢复到停止操作状态。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

风力发电变桨系统摘要:变桨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桨系统的构成、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 变浆系统的作用根据风速的大小自动进行调整叶片与风向之间的夹角实现风轮对风力发电机有一个恒定转速;利用空气动力学原理可以使桨叶顺浆90°与风向平行,使风机停机。

3 主要部件组成4变桨系统各部件的连接框图图1:各部件间连接框图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。

变桨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。

4.1 中控箱图2:中控箱4.2 轴控箱在变桨系统内有三个轴控箱,每个叶片分配一个轴控箱。

箱内的变流器控制变桨电机速度和方向。

图3:轴控箱4.3 电池箱和轴控箱一样,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。

图4:电池箱4.4 变桨电机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。

图5:变桨电机4.5 冗余编码器图6:冗余编码器4.6 限位开关每个叶片对应两个限位开关:91度限位开关和96度限位开关。

96度限位开关作为冗余开关使用。

图7:限位开关4.7 各部件间连接电缆变桨中央控制箱、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。

为了防止连接电缆时产生混乱,电缆有各自的编号。

5 变桨系统的保护种类位置反馈故障保护:为了验证冗余编码器的可利用性及测量精度,将每个叶片配置的两个编码器采集到的桨距角信号进行实时比较,冗余编码器完好的条件是两者之间角度偏差小于2°;所有叶片在91°与95°位置各安装一个限位开关,在0°方向均不安装限位开关,叶片当前桨距角是否小于0°,由两个传感器测量结果经过换算确定。

除系统掉电外,当下列任何一种故障情况发生时,所有轴柜的硬件系统应保证三个叶片以10°/s的速度向90°方向顺桨,与风向平行,风机停止转动:任意轴柜内的从站与PLC主站之间的通讯总线出现故障,由轮毂急停、塔基急停、机舱急停、震动检测、主轴超速、偏航限位开关串联组成的风机安全链以及与安全链串联的两个叶轮锁定信号断开(24V DC 信号);无论任何一个编码器出现故障,还是同一叶片的两个编码器测量结果偏差超过规定的门限值;任何叶片桨距角在变桨过程中两两偏差超过2°;构成安全链、释放回路中的硬件系统出现故障;任意系统急停指令。

变桨调节模式时,预防桨距角超过限位开关的措施:91°限位开关;到达限位开关时,变桨电机刹车抱闸;轴柜逆变器的释放信号及变桨速度命令无效,同样会使变桨电机静止。

变桨电机刹车抱闸的条件:轴柜变桨调节方式处于自动模式下,桨距角超过91°限位开关位置;轴柜上控制开关断开;电网掉电且后备电电源输出电压低于其最低允许工作电压;控制电路器件损坏。

图8:变浆机构机械连接电机变桨距控制机构可对每个桨叶采用一个伺服电机进行单独调节,如图8所示。

伺服电机通过主动齿轮与桨叶轮毅内齿圈相啮合,直接对桨叶的节距角进行控制。

位移传感器采集桨叶节距角的变化与电机形成闭环PID负反馈控制。

在系统出现故障,控制电源断电时,桨叶控制电机由蓄电池供电,将桨叶调节为顺桨位置,实现叶轮停转。

6 变桨系统故障分析6.1变桨控制系统常见故障原因及处理方法6.1.1变桨角度有差异叶片1变桨角度有差异叶片2变桨角度有差异叶片3变桨角度有差异原因:变桨电机上的旋转编码器(A编码器)得到的叶片角度将与叶片角度计数器(B编码器)得到的叶片角度作对比,两者不能相差太大,相差太大将报错。

处理方法:1.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;2.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。

编码器接线机械强度相对低,在轮毂旋转时,在离心力的作用下,有可能与插针松脱,或者线芯在半断半合的状态,这时虽然可复位,但转速一高,松动达到一定程度信号就失去了,因此可用手摇动线和插头,若发现在晃动中显示数值在跳变,可拔下插头用万用表测通断,有不通的和时通时断的,要处理,可重做插针或接线,如不好处理直接更换新线。

排除这两点说明编码器本体可能损坏,更换即可。

由于B编码器的凸轮结构脆弱,多次发生凸轮打碎,因此对凸轮也应做检查。

6.1.2叶片没有到达限位开关动作设定值原因:叶片设定在91°触发限位开关,若触发时角度与91°有一定偏差会报此故障。

处理方法:检查叶片实际位置。

限位开关长时间运行后会松动,导致撞限位时的角度偏大,此时需要一人进入叶片,一人在中控器上微调叶片角度,观察到达限位的角度,然后参考这个角度将限位开关位置重新调整至刚好能触发时,在中控器上将角度清回91°。

限位开关是由螺栓拧紧固定在轮毂上,调整时需要2把小活扳手或者8mm叉扳。

6.1.3某个桨叶91°或95°触发有时候是误触发,复位即可,如果复位不了,进入轮毂检查,有垃圾卡主限位开关,造成限位开关提前触发,或者91度限位开关接线或者本身损坏失效,导致95°限位开关触发。

叶片1限位开关动作叶片2限位开关动作叶片3限位开关动作原因:叶片到达91°触发限位开关,但复位时叶片无法动作或脱离限位开关。

处理方法:首先手动变桨将桨叶脱离后尝试复位,若叶片没有动作,有可能的原因有:①机舱柜的手动变桨信号无法传给中控器;可在机舱柜中将141端子和140端子下方进线短接后手动变桨②检查轴控柜内开关是否有可能因过流跳开,若有合上开关后将桨叶调至90°即可复位③轴控箱内控制桨叶变将的6K1接触器损坏,检查如损坏更换,同时检查其他电器元件是否有损坏。

6.1.4 变桨电机温度高变桨电机1温度高变桨电机2温度高变桨电机3温度高变桨电机1电流超过最大值变桨电机2电流超过最大值变桨电机3电流超过最大值原因:温度过高多数由于线圈发热引起,有可能是电机内部短路或外载负荷太大所致,而过流也引起温度升高。

处理方法:先检查可能引起故障的外部原因:变桨齿轮箱卡瑟、变桨齿轮夹有异物;再检查因电气回路导致的原因,常见的是变桨电机的电器刹车没有打开,可检查电气刹车回路有无断线、接触器有无卡瑟等。

排除了外部故障再检查电机内部是否绝缘老化或被破坏导致短路。

6.1.5变浆控制通讯故障原因:轮毂控制器与主控器之间的通讯中断,在轮毂中控柜中控器无故障的前提下,主要故障范围是信号线,从机舱柜到滑环,由滑环进入轮毂这一回路出现干扰、断线、航空插头损坏、滑环接触不良、通讯模块损坏等。

处理方法:用万用表测量中控器进线端电压为230v左右,出线端电压为24v左右,说明中控器无故障,继续检查,将机舱柜侧轮毂通讯线拔出,红白线、绿白线,将红白线接地,轮毂侧万用表一支表笔接地,如有电阻说明导通,无断路,有断路启用备用线,若故障依然存在,继续检查滑环,我场风机绝大多数变桨通讯故障都由滑环引起。

齿轮箱漏油严重时造成滑环内进油,油附着在滑环与插针之间形成油膜,起绝缘作用,导致变桨通讯信号时断时续,冬季油变粘着,变桨通讯故障更为常见。

一般清洗滑环后故障可消除,但此方法治标不治本,从根源上解决的方法是解决齿轮箱漏油问题。

滑环造成的变桨通讯还有可能有插针损坏、固定不稳等原因引起,若滑环没有问题,得将轮毂端接线脱开与滑环端进线进行校线,校线的目的是检查线路有无接错、短接、破皮、接地等现象。

滑环座要随主轴一起旋转,里面的线容易与滑环座摩擦导致破皮接地,也能引起变桨故障。

6.1.6变桨错误原因:变桨控制器内部发出的故障,变桨控制器OK信号中断,可能是变桨控制器故障,或者信号输出有问题。

处理方法:此故障一般与其他变桨故障一起发生,当中控器故障无法控制变桨时,PITCH CONTROLLER OK信号为0,可进入轮毂检查中控器是否损坏,一般中控器故障,会导致无法手动变桨,若可以手动变桨,则检查信号输出的线路是否有虚接、断线等,前面提到的滑环问题也能引起此故障。

6.1.7变桨失效原因:当风轮转动时,机舱柜控制器要根据转速调整变桨位置使风轮按定值转动,若此传输错误或延迟300ms内不能给变桨控制器传达动作指令,则为了避免超速会报错停机。

处理方法:机舱柜控制器的信号无法传给变桨控制器主要由信号故障引起,影响这个信号的主要是信号线和滑环,检查信号端子有无电压,有电压则控制器将变桨信号发出,继续查机舱柜到滑环部分,若无故障继续检查滑环,再检查滑环到轮毂,分段检查逐步排查故障。

相关文档
最新文档