风力机自适应变桨距调节系统设计+CAD图纸+(4)
缸的位移信号，液压系统根据位移指令信号驱动液压缸，液压缸带动推动杆 ， 同
步盘运动 ， 同步盘通过短转轴 、 连杆 、 长转轴推动偏心盘转动 ， 偏心盘带动桨叶
1.3.3 变桨距控制的目的
使叶片的攻角在一定范围 （ 0 ° ---90 ° ） 变化 ， 以便调节输出功率 ， 避免了
定桨距机组在确定攻角后 ， 有可能夏季发电低 ， 而冬季又超发的问题 。 在低风速
段，功率得到优化，能更好的将风能转化电能。
变桨机组的控制策略为 ： 额定风速以下通过控制发电机的转速使其跟踪风速 ，
这样可以跟踪最优 CP ； 及额定风速以上通过扭矩控制器及变桨控制器共同作用 ，
使得功率、扭矩相对平稳；功率曲线较好。
额定风速以下阶段：要实现的主要目标就是让叶轮尽可能多的吸收风能。 C P
越大 , 吸收的风能越多 。 由于额定风速以下风速较小 ， 因此 ， 此时没有必要变桨 ，
只需要此时将叶片角度设置为规定的最小桨矩角。
额定风速以上阶段 ： 变速控制器 （ 扭矩控制器 ） 和变桨控制器同时发挥作用 。
通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定 , 从而恒定功率。通过变桨调整发
电机的转速 , 使得其始终跟踪转速设置点 [4]
。
下图 1.2 为不同最小桨矩角对应的 C P 及 λ 曲线图
1.3.4 变桨距控制原理及控制过程
变桨距控制技术简单来说 ， 就是通过调节桨叶的节距角 ， 改变气流对桨叶的
攻角 ， 进而控制风轮捕获的气动转矩和气动功率 。 目前 ， 国内外风电变桨距控制
主要有两种方法 ， 即统一变桨距控制和独立变桨距控制 。 统一变桨距控制是最先
发展起来的变桨距控制方法 ， 目前应用最为成熟 。 统一变桨距控制是指风力机所
有叶片的节距角均同时改变相同的角度 。 独立变桨距控制是在统一变桨距的基础
上发展起来的新型变桨距控制理论和方法 。 独立变桨距控制是指风力机的每支叶
片根据自己的控制规律独立地变化节距角 [5]
。1.3.5 变桨系统的分类
1 按动力源划分
按变桨距驱动装置的动力源不同，风力发电机组的变浆距机构分为两种：
（ 1 ） 液压变桨距系统 （ HYDRAULIC PITCH CONTROL SYSTEM ） 。 简单来
说 ， 液压变桨距系统主要由动力源液压泵站 、 控制模块 、 蓄能器与执行机构油缸
等组成 ， 其代表厂商有 VESTAS 、 GAMESA 、 ACCIONA 和 DEWIND 、 三菱重
工等。
（ 2 ）电动变桨距系统（ ELECTRIC PITCH CONTROL SYSTEM ） 。主要由动
力源电动机 、 控制模块 、 蓄电池与执行机构减速器 、 齿轮等组成 ， 代表厂商有 GE 、
NORDEX 、 SUZLON 、 REPOWER 和金风、华锐等。
2 按调解方式划分
按每个叶片是独立调节还是同步调节可以分为两种：
1 ）共同驱动变桨距系统。这种变桨距系统在早期风力发电机组中采用的较
为普遍 。 其特点是三只叶片的驱动由同一个驱动装置驱动 ， 三只叶片的浆距角调
节是同步的。它的控制系统比较简单、成本低，但机械装置庞大，调整复杂 ， 安
全冗度小。
2 ）独立驱动变桨距系统。这种变桨距系统在现代风力发电机组中采用的较
为普遍 。 其特点是三只叶片的驱动由同三个相同的驱动装置驱动 ， 三只叶片的浆
距角调节是相互独立的 。 它需要三套控制系统 、 成本较高 ， 但结构紧凑 、 控制灵
活、可靠，安全冗度大。
1.3. 6 液压变桨距和电动变桨距
液压变桨距机构：液压变桨距机构的桨叶通过机械连杆机构与液压缸相连