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  风力发电机变桨编制 摘 要:变浆编制是风力发电机的紧张构成部门,本文缠绕风力发电机变浆编制的组成、功用、 驾驭逻辑、包庇品种和常睹阻滞阐述等举办阐述。 枢纽词:变桨编制 ;组成; 功用;包庇品种;阻滞阐述 1 综述 变桨编制的一齐部件都装配正在轮毂上。风机寻常运转时一齐部件都随轮毂以肯定的速率回旋。 变桨编制通过驾驭叶片的角度来驾驭风轮的转速, 进而驾驭风机的输出功率, 并不妨通过氛围动 力制动的式样使风机安适停机。 风机的叶片(根部)通过变桨轴承与轮毂相连,每个叶片都要有我方的相对独立的电控同步的变 桨驱动编制。变桨驱动编制通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动。 风机寻常运转光阴,当风速横跨机组额定风速时(风速正在 12m/s 到 25m/s 之间时),为了驾驭功 率输出变桨角度限制正在 0 度到 30 度之间(变桨角度依据风速的变动举办主动安排),通过驾驭 叶片的角度使风轮的转速维持恒定。任何景况惹起的停机都市使叶片顺桨到 90 度地位(履行紧 急顺桨敕令时叶片会顺桨到 91 度限位地位)。 变桨编制有时必要由备用电池供电举办变桨操作(好比变桨编制的主电源供电失效后),因而变 桨编制务必装备备用电池以确保机组爆发首要阻滞或庞大事件的景况下能够安适停机 (叶片顺桨 到 91 度限位地位)。别的还必要一个冗余限位开闭(用于 95 度限位),正在主限位开闭(用于 91 度限位)失效时确保变桨电机的安适制动。 因为机组阻滞或其他道理而导致备用电源永远没有操纵时, 风机主控就必要查抄备用电池的形态 和备用电池供电变桨操作成效的寻常性。 每个变桨驱动编制都配有一个绝对值编码器装配正在电机的非驱动端(电机尾部),还配有一个冗 余的绝对值编码器装配正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 记载变桨角度。 风机主控收受一齐编码器的信号, 而变桨编制只使用电机尾部编码器的信号, 惟有当电机尾部编 码器失效时风机主控才会驾驭变桨编制使用冗余编码器的信号。 2 变浆编制的功用 依据风速的巨细主动举办安排叶片与风向之间的夹角完成风轮对风力发电机有一个恒定转速; 利 用氛围动力学道理能够使桨叶顺浆 90°与风向平行,使风机停机。 3 首要部件构成 4 变桨编制各部件的贯串框图 图 1:各部件间贯串框图 变桨核心驾驭箱履行轮毂内的轴控箱和位于机舱内的机舱驾驭柜之间的贯串事务。 变桨核心驾驭箱与机舱驾驭柜的贯串通过滑环完成。 通过滑环机舱驾驭柜向变桨核心驾驭柜供应 电能和驾驭信号。别的风机驾驭编制和变桨驾驭器之间用于数据换取的 Profibus-DP 的贯串也 通过这个滑环完成。 变桨驾驭器位于变桨核心驾驭箱内,用于驾驭叶片的地位。别的,三个电池箱内的电池组的充电 进程由装配正在变桨核心驾驭箱内的核心充电单位驾驭。 4.1 中控箱 图 2:中控箱 4.2 轴控箱 正在变桨编制内有三个轴控箱, 每个叶片分派一个轴控箱。 箱内的变流器驾驭变桨电机速率和目标。 图 3:轴控箱 4.3 电池箱 和轴控箱相同,每个叶片分派一个电池箱。正在供电阻滞或 EFC 信号(弁急顺桨驾驭信号)复位 的景况下,电池供电驾驭每个叶片转动到顺桨地位。 图 4:电池箱 4.4 变桨电机 变桨电机是直流电机, 寻常景况下电机受轴控箱变流器驾驭转动, 弁急顺桨时电池供电电机行为。 图 5:变桨电机 4.5 冗余编码器 图 6:冗余编码器 4.6 限位开闭 每个叶片对应两个限位开闭: 91 度限位开闭和 96 度限位开闭。 96 度限位开闭行为冗余开闭操纵。 图 7:限位开闭 4.7 各部件间贯串电缆 变桨核心驾驭箱、轴控箱、电池箱、变桨电机、冗余编码器和限位开闭之间通过电缆举办贯串。 为了防御贯串电缆时出现动乱,电缆有各自的编号。 5 变桨编制的包庇品种 地位反应阻滞包庇: 为了验证冗余编码器的可操纵性及衡量精度, 将每个叶片修设的两个编码器 采撷到的桨距角信号举办及时对照,冗余编码器完满的前提是两者之间角渡过错小于 2°;一齐 叶片正在 91°与 95°地位各装配一个限位开闭,正在 0°目标均担心装限位开闭,叶片目今桨距角 是否小于 0°,由两个传感器衡量结果通过换算确定。 除编制掉电外,当下列任何一种阻滞情 况爆发时, 一齐轴柜的硬件编制应担保三个叶片以 10°/s 的速率向 90°目标顺桨, 与风向平行,北京赛车官网网址 风机甩手转动: 大肆轴柜内的从站与 PLC 主站之间的通信总线崭露阻滞, 由轮毂急停、塔基急 停、机舱急停、动摇检测、主轴超速、偏航限位开闭串联构成的风机安适链以及与安适链串联的 两个叶轮锁定信号断开(24V DC 信号);无论任何一个编码器崭露阻滞,如故统一叶片的两个 编码器衡量结果过错横跨规则的门限值;任何叶片桨距角正在变桨进程中两两过错横跨 2°;组成 安适链、开释回道中的硬件编制崭露阻滞;大肆编制急停指令。变桨调理形式时,提防桨距角超 过限位开闭的法子: 91°限位开闭;来到限位开闭时,变桨电机刹车抱闸; 轴柜逆变器的开释 信号及变桨速率敕令无效,同样会使变桨电机静止。 变桨电机刹车抱闸的前提:轴柜变桨调理 式样处于主动形式下,桨距角横跨 91°限位开闭地位;轴柜上驾驭开闭断开;电网掉电且后备 电电源输出电压低于其最低应许事务电压;驾驭电道器件损坏。 图 8:变浆机构板滞贯串 电机变桨距驾驭机构可对每个桨叶采用一个伺服电机举办独立调理, 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举办驾驭。 位移传感器采撷桨叶节距角 的变动与电机造成闭环 PID 负反应驾驭。正在编制崭露阻滞,驾驭电源断电时,桨叶驾驭电机由蓄 电池供电,将桨叶调理为顺桨地位,完成叶轮停转。 6 变桨编制阻滞阐述 6.1 变桨驾驭编制常睹阻滞道理及收拾步骤 6.1.1 变桨角度有差别 叶片 1 变桨角度有差别 叶片 2 变桨角度有差别 叶片 3 变桨角度有差别 道理:变桨电机上的回旋编码器(A 编码器)获得的




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