当风速超过额定风速时，通过控制叶片角度 来控制风机的转速和功率维持在一个最优的水平；
当风速低于额定风速时，通过调整叶片角度 从风中吸收更多的风能，得到最佳的发电功率；
当安全链被打开时，叶片转到顺桨位置，可 作为空气动力制动装置使机组安全停机；
利用风和叶轮的相互作用，减小摆动从而将 机械负载最小化。
顺桨位置
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、额定点以后的输出功率平滑、 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转速进行 控制。
变桨系统的构成
变桨系统包括三个主要部件，变桨轴承、变 桨驱动装置－变桨电机和变桨齿轮箱、变桨控制 柜。如果一个驱动装置发生故障，另两个驱动装 置可以安全地使风机停机。
变桨系统如何实现变桨控制
从站PLC控制操作
电气变桨系统，3 个变桨变频器控 制的变桨电机间 接变速装置（伺 服电机）
机舱内的电池系 统
变桨系统的Leabharlann 点变桨控制系统是通过改变叶片角度，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 变桨驱动装置带动变桨轴承转动从而改变叶片角度， 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。
电机连接 工作时间
动态工作
用一个风扇强制风冷
一个内置在定子绕组中的 Pt-100
变频器操作，增加 du/dt 值,增加铁心损耗,增加电 压峰值
单传动, 闭合环路
100 %，当制动器有飞轮 时，电机必须持续保持叶 片在工作位置
最大加速度125 1 rpm/s
扭矩限制 电缆长度 使用寿命
工作位置
变桨系统原理
变桨电机为变桨系统提供动力,电机输出轴与 减速齿轮箱同轴相连,减速器将电机的扭矩增大到 适当的倍数后,将减速器输出轴上的力矩通过一定 方式传动到叶根变桨轴承的旋转部分,从而带动叶 片旋转,实现变桨。
变桨机构采用电机——减速器——齿轮啮合传 动形式，三个叶片的变桨机构完全相同。每个叶片 采用一个带位移反馈的伺服电机进行单独调节, 实 时监测电机的转动角度。伺服电机通过减速器增大 力矩,减速器输出侧齿轮与轮毂内叶片根部的内齿 圈相啮合，电机旋转带动叶片进行旋转,从而实现 对叶片角度的控制。
变桨系统的功能
1.变桨功能：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 风力发电机的功率控制。
2.制动功能：理论上三个叶片中的一个动作 转动到顺桨位置，就可以实现气动刹车，可以安 全地使风力发电机停机。变桨系统采用了独立同 步的三套控制系统，具有很高的可靠性。
变桨系统的作用
变桨机构
变桨轴承
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， 并与叶片连接。
工作原理
当风向发生变化时，通过变桨驱动装置 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。
从剖面图可以看出，变桨轴承采用双排 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。
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，轴承淬硬轨迹的始末点，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。
变桨电机为变桨系统提供动力,电机输出 轴与减速齿轮箱同轴相连, 将减速器输出轴上 的力矩传动到叶根变桨轴承的旋转部分,从而 带动叶片旋转,实现变桨。
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装 置。 位置3：螺柱。与轮毂联接用。 位置4：电机接线盒。
变桨驱动装置日常检查
1.检查变桨驱动装置表面清洁度。 2.检查变桨驱动装置表面防腐层。 3.检查变桨电机是否过热。 1）测量绝缘电阻 2）检查变桨电机轴承是否卡涩 4.检查变桨电机是否有异常声音。 1）检查变桨电机轴承润滑、有无磨损 2）电机安装是否紧固 5.检查变桨齿轮箱润滑油。
变桨驱动装置日常检查
6.检查变桨驱动装置螺栓紧固。 7.检查变桨小齿轮与变桨齿圈的啮合间隙。 8.检查变桨小齿轮、大齿圈齿面是否有过度磨 损或断齿等现象。 9.检查变桨小齿轮、大齿圈齿面是否附着杂物。 10.检查变桨小齿轮、大齿圈齿面润滑是否合格。
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：最小滚动圆直径的标记（啮合圆）。
变桨轴承日常检查
1.检查变桨轴承表面清洁度。 2.检查变桨轴承表面防腐涂层。 3.检查变桨轴承齿面情况。（点蚀、断齿、锈 蚀、磨损） 4.检查变桨轴承螺栓的紧固。 5.检查变桨轴承润滑。 6.检查变桨轴承密封性。
变桨驱动装置
安装位置
变桨驱动装置通过螺柱与轮毂配合联接。 变桨齿轮箱前的小齿轮与变桨轴承内圈啮合， 并要保证啮合间隙应在0.3～0.9mm之间，间 隙由加工精度保证。
组成部件
变桨驱动装 置由变桨电 机和变桨齿 轮箱两部分 组成。
工作原理
变桨齿轮箱必须为小型并且具有高过载能 力。变桨齿轮箱和变桨电机是直联型。变桨电 机是含有位置反馈的伺服电机。电机由变频器 连接到直流母线供给电流。
风机变桨系统结构、原理 及典型故障处理
变桨系统
变桨系统是安装在轮毂内作为气动刹车系统 或在额定功率范围内通过改变叶片角度从而对风 力发电机运行功率进行控制，维持机组工作在最 佳状态。
变桨系统是风力发电机组中的重要组成部分， 变桨系统包括三个驱动装置，每个驱动装置都有 单独的变桨电机、变桨减速机和变桨轴承，既可 同时调整三个叶片的变桨角度，也可单独对每个 叶片的变桨角度进行调整。
电机类型 数量
变桨电机技术参数
异步电机 每个叶片一个，总共3个
额定功率 极数 额定电压 频率 防护等级 齿轮输入速度 旋转方向 温度等级
3 kW 可选择 − 3 相 400 VAC 50 Hz ≥ IP 55 取决于极对数 双向，均布 F, 在环境温度为+55°C 时能力为F 级
冷却 温度检测 工作模式