发布时间：2022年5月25日                       作者：德国GMC-I高美测仪（上海电励士）

多功能电量变送器应用下的风力发电原理

风力发电原理是风带动叶轮旋转，叶轮带动发电机旋转切割磁力线，将风能转换为机械能，机械能带动发电机转子旋转，最终产生电能。风力发电包含陆上和海上风电。

多参量变送器应用下的风力发电系统组成和各部件功能：

☆ 叶片

☆ 变桨系统

☆ 偏航系统

☆ 制动器

☆ 低速轴

☆ 高速轴

☆ 齿轮箱

☆ 主控系统

☆ 变流器

☆ 发电机

☆ 机舱

☆ 风速计

☆ 风向标

☆ 风塔

☆ 升压站

☆ 变电站

信号变送器应用下的系统组成和各部件功能

Anemometer 风速计：

     测量风速并将风速数据传输给控制器

Blades 叶片：

      当风吹过它们时，提升和旋转，引起转子旋转。大多数风机都有两个或三个叶片。

Brake 制动器：

      在紧急情况下以机械，电气或液压方式停止转子。

Controller 控制器：

       以大约8到16英里/小时（mph）的风速启动机器，并以大约55 mph的速度关闭机器。 涡轮机不能以高于每小时55英里的风速运转，因为它们可能会被强风损坏。

Gear box 齿轮箱 :

       将低速轴连接到高速轴，并将转速从每分钟约30-60转（rpm）增加到约1,000-1,800 rpm； 这是大多数发电机发电所需的转速。 齿轮箱是风力涡轮机中昂贵（又沉重）的一部分，工程师正在研究以较低转速运行且不需要齿轮箱的“直接驱动”发电机。

Generator 发电机 ：

       产生周期的交流电，它通常是现成的感应发电机。主流发电机类型包括鼠笼式异步感应发电机，双馈式异步感应发电机，直驱永磁同步感应发电机。

High-speed shaft 高速轴：

       驱动发电机

Low-speed shaft 低速轴：

       以30-60 rpm的速度旋转低速轴。

Nacelle 机舱：

       坐在塔顶上，并包含齿轮箱，低速和高速轴，发电机，控制器和制动器。 一些机舱足够大，足以让直升机降落。

Pitch system 叶片变桨系统：

       变桨系统是闭环驱动系统。涡轮主控制器根据一组条件（例如风速，发电机速度和发电量）计算所需的俯仰角。所需的俯仰角作为设定值传输到变桨系统。

Rotor 旋转体：

        叶片和轮毂共同形成旋转体。

Tower 风塔：

       由管状钢，混凝土或钢格制成。支撑涡轮的结构。由于风速随高度增加而增加，因此更高的塔使涡轮机能够捕获更多的能量并产生更多的电力。

Wind vane 风向标 :

      测量风向并与偏航系统通信，以使涡轮相对于风正确定向。

Yaw System 偏航系统：

      调整迎风涡轮机的方向，以使它们在风向改变时始终面对风。

Power Converter 变流器：

      主要功能是在转子转速n变化时，通过变流器控制励磁的幅值、相位、频率等，使定子侧能向电网输入恒频电。包括功率模块、控制模块、并网模块。这里包含了逆变和整流的电力变换，进行上述电力变换的技术称为变流技术。

Transformer 升压站：

      安装在风塔底座，升压站中的升压变压器功能是将风机电能传输给变电站，一般从发电机出口电压690v升至10KV或23KV或35KV 

Substation 变电站：

       风塔升压站，再次升压到110KV或220KV后进行并网电能分配。