值編碼器在風力發電機變槳系統中應用

變槳系統的所有部件都安裝在輪轂上。風機正常運行時所有部件都隨輪轂以一定的速度旋轉。 變槳系統通過控制葉片的角度來控制風輪的轉速，進而控制風機的輸出功率，并能夠通過空氣動力制動的方式使風機安全停機。 風機的葉片（根部）通過變槳軸承與輪轂相連，每個葉片都要有自己的相對獨立的電控同步的變槳驅動系統。變槳驅動系統通過一個小齒輪與變槳軸承內齒嚙合聯動。 風機正常運行期間，當風速超過機組額定風速時（風速在12m/s到25m/s之間時），為了控制功率輸出變槳角度限定在0度到30度之間（變槳角度根據風速的變化進行自動調整），通過控制葉片的角度使風輪的轉速保持恒定。任何情況引起的停機都會使葉片順槳到90度位置（執行緊急順槳命令時葉片會順槳到91度限位位置）。 變槳系統有時需要由備用電池供電進行變槳操作（比如變槳系統的主電源供電失效后），因此變槳系統必須配備備用電池以確保機組發生嚴重故障或重大事故的情況下可以安全停機（葉片順槳到91度限位位置）。此外還需要一個冗余限位開關（用于95度限位），在主限位開關（用于91度限位）失效時確保變槳電機的安全制動。 由于機組故障或其他原因而導致備用電源長期沒有使用時，風機主控就需要檢查備用電池的狀態和備用電池供電變槳操作功能的正常性。 每個變槳驅動系統都配有一個值編碼器安裝在電機的非驅動端（電機尾部），還配有一個冗余的值編碼器安裝在葉片根部變槳軸承內齒旁，它通過一個小齒輪與變槳軸承內齒嚙合聯動記錄變槳角度。 風機主控接收所有編碼器的信號，而變槳系統只應用電機尾部編碼器的信號，只有當電機尾部編碼器失效時風機主控才會控制變槳系統應用冗余編碼器的信號。

     變漿系統的作用根據風速的大小自動進行調整葉片與風向之間的夾角實現風輪對風力發電機有一個恒定轉速；利用空氣動力學原理可以使槳葉順漿90°與風向平行，使風機停機。變槳系統的位置反饋故障保護：為了驗證冗余編碼器的可利用性及測量精度，將每個葉片配置的兩個編碼器采集到的槳距角信號進行實時比較，冗余編碼器完好的條件是兩者之間角度偏差小于2°；所有葉片在91°與95°位置各安裝一個限位開關，在0°方向均不安裝限位開關，葉片當前槳距角是否小于0°，由兩個傳感器測量結果經過換算確定。 除系統掉電外，當下列任何一種故障情況發生時，所有軸柜的硬件系統應保證三個葉片以10°/s的速度向90°方向順槳，與風向平行，風機停止轉動： 任意軸柜內的從站與PLC主站之間的通訊總線出現故障， 由輪轂急停、塔基急停、機艙急停、震動檢測、主軸超速、偏航限位開關串聯組成的風機安全鏈以及與安全鏈串聯的兩個葉輪鎖定信號斷開（24V DC信號）；無論任何一個編碼器出現故障，還是同一葉片的兩個編碼器測量結果偏差超過規定的門限值；任何葉片槳距角在變槳過程中兩兩偏差超過2°；構成安全鏈、釋放回路中的硬件系統出現故障；任意系統急停指令。變槳調節模式時，預防槳距角超過限位開關的措施： 91°限位開關；到達限位開關時，變槳電機剎車抱閘； 軸柜逆變器的釋放信號及變槳速度命令無效，同樣會使變槳電機靜止。 變槳電機剎車抱閘的條件：軸柜變槳調節方式處于自動模式下，槳距角超過91°限位開關位置；軸柜上控制開關斷開；電網掉電且后備電電源輸出電壓低于其zui低允許工作電壓；控制電路器件損壞。