风力发电机变桨控制新版系统培训教材.doc

变桨控制系统培训教材
1.变桨控制系统概述
撞块装置
变桨控制柜
雷电保护装置
轮毂
变桨驱动器
变桨轴承

限位开关装置

图1变桨系统

变桨控制系统涉及三个重要部件，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变桨角度向顺桨方向转动，实现风机功率控制。如果一种驱动器发生故障，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变化叶片迎角，实现功率变化来进行调节。通过在叶片和轮毂之间安装变桨驱动电机带动回转轴承转动从而变化叶片迎角，由此控制叶片升力，以达到控制作用在风轮叶片上扭矩和功率目。在90度迎角时是叶片工作位置。在风力发电机组正常运营时，叶片向小迎角方向变化而达到限制功率。普通变桨角度范畴为0～86度。采用变桨矩调节，风机启动性好、刹车机构简朴，叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、额定点此前功率输出饱满、额定点以输出功率平滑、风轮叶根承受动、静载荷小。变桨系统作为基本制动系统，可以在额定功率范畴内对风机速度进行控制。
变桨控制系统有四个重要任务：
通过调节叶片角把风机电力速度控制在规定风速之上一种恒定速度。
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（安全运营）。
调节叶片角以规定最低风速从风中获得恰当电力。
通过衰减风转交互作用引起震动使风机上机械载荷极小化。

2.变桨轴承
变桨驱动装置
变桨轴承

图2变桨轴承和驱动装置
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变化叶片对风向地迎角，使叶片保持最佳迎风状态，由此控制叶片升力，以达到控制作用在叶片上扭矩和功率目。

2.32.3变桨轴承剖面图
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图3变桨轴承剖面图
从剖面图可以看出，变桨轴承采用深沟球轴承，深沟球轴承重要承受纯径向载荷，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。

位置3：S标记，轴承淬硬轨迹始末点，此区轴承承受力较弱，要避免进入工作区。
位置4：位置工艺孔。
位置5：定位销孔，用来定位变桨轴承和轮毂。
位置6：进油孔，在此孔打入润滑油，起到润滑轴承作用。
位置7：最小滚动圆直径标记（啮合圆）。
2.4变桨轴承基本维护
检查变桨轴承表面清洁度。
检查变桨轴承表面防腐涂层。
检查变桨轴承齿面状况。
变桨轴承螺栓紧固。
变桨轴承润滑。
2.5下表列举了变桨系统工作环境
安装地点内陆和沿海地区工作寿命环境温度范畴-35°C到+45°C
机舱内温度范畴-35°C到+55°C工作过程中环境温度范畴-35°C到+55°C露天环境规定腐蚀性，盐雾，流砂相对湿度在+40°C时为5%到95%，露点
3.变桨驱动装置

安装螺柱
变桨齿轮箱
变桨电机

图4变桨驱动装置
3.1安装位置
变桨驱动装置通过螺柱与轮毂配合联接。变桨齿轮箱前小齿轮与变桨轴承内圈啮合，并要保证啮合间隙应在0.2～0.3mm之间，间隙由加工精度保证，无法调节。
3.2构成部件
变桨驱动装置由变桨电机和变桨齿轮箱两某些构成。
3.3工作原理
变桨齿轮箱必要为小型并且具备高过载能力。齿轮箱不能自锁定以便小齿轮驱动。为了调节变桨，叶片可以旋转到参照位置，顺桨位置，在该位置叶片以大概双倍额定扭矩瞬间压下止挡。这在一天运营之中可以发生多次。通过短时间使变频器和电机过载来达到规定扭矩。齿轮箱和电机是直联型。变桨电机是具有位置反馈和电热调节器伺服电动机。电动机由变频器连接到直流母线供应电流。
3.3变桨驱动装置平面图

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图5变桨驱动装置平面图
位置1：压板用螺纹孔，用于安装小齿轮压板。
位置2：驱动器吊环，用于起吊安装变桨驱动器。
位置3：螺柱。与轮毂联接用。
位置4：电机接线盒。
3.4变桨驱动装置基本维护
检查变将驱动装置表面清洁度。
检查变将驱动装置表面防腐层。
检查变桨电机与否过热、有异常噪声等。
检查变桨齿轮箱润滑油。
检查变桨驱动装置螺栓紧固。

3.5变桨电机技术参数：
电机类型异步电机数量每个叶片一种，一套风机总共3个额定功率3kW极数可选取额定电压−3相400VAC频率50Hz防护级别≥IP55齿轮输入速度取决于极对数旋转方向双向，均布温度级别F，在环境温度为+55°C时能力为F级冷却用一种电扇强制风冷温度检测一种内置在定子绕组中Pt-100工作模式电机适合变频器操作，增长du/dt值,增长铁心损耗,增长电压峰值电机连接单传动，闭合环路工作时间100%，当制动器有飞轮时，电机必要持续保持叶片在工作位置动态工作（相对于齿轮输出）最