發布時間：2022年5月25日                       作者：德國GMC-I高美測儀（上海電勵士）

多功能電量變送器應用下的風力發電原理

風力發電原理是風帶動葉輪旋轉，葉輪帶動發電機旋轉切割磁力線，將風能轉換為機械能，機械能帶動發電機轉子旋轉，最終產生電能。風力發電包含陸上和海上風電。

多參量變送器應用下的風力發電系統組成和各部件功能：

☆ 葉片

☆ 變槳系統

☆ 偏航系統

☆ 制動器

☆ 低速軸

☆ 高速軸

☆ 齒輪箱

☆ 主控系統

☆ 變流器

☆ 發電機

☆ 機艙

☆ 風速計

☆ 風向標

☆ 風塔

☆ 升壓站

☆ 變電站

信號變送器應用下的系統組成和各部件功能

Anemometer 風速計：

     測量風速并將風速數據傳輸給控制器

Blades 葉片：

      當風吹過它們時，提升和旋轉，引起轉子旋轉。大多數風機都有兩個或三個葉片。

Brake 制動器：

      在緊急情況下以機械，電氣或液壓方式停止轉子。

Controller 控制器：

       以大約8到16英里/小時（mph）的風速啟動機器，并以大約55 mph的速度關閉機器。 渦輪機不能以高于每小時55英里的風速運轉，因為它們可能會被強風損壞。

Gear box 齒輪箱 :

       將低速軸連接到高速軸，并將轉速從每分鐘約30-60轉（rpm）增加到約1,000-1,800 rpm； 這是大多數發電機發電所需的轉速。 齒輪箱是風力渦輪機中昂貴（又沉重）的一部分，工程師正在研究以較低轉速運行且不需要齒輪箱的“直接驅動”發電機。

Generator 發電機 ：

       產生周期的交流電，它通常是現成的感應發電機。主流發電機類型包括鼠籠式異步感應發電機，雙饋式異步感應發電機，直驅永磁同步感應發電機。

High-speed shaft 高速軸：

       驅動發電機

Low-speed shaft 低速軸：

       以30-60 rpm的速度旋轉低速軸。

Nacelle 機艙：

       坐在塔頂上，并包含齒輪箱，低速和高速軸，發電機，控制器和制動器。 一些機艙足夠大，足以讓直升機降落。

Pitch system 葉片變槳系統：

       變槳系統是閉環驅動系統。渦輪主控制器根據一組條件（例如風速，發電機速度和發電量）計算所需的俯仰角。所需的俯仰角作為設定值傳輸到變槳系統。

Rotor 旋轉體：

        葉片和輪轂共同形成旋轉體。

Tower 風塔：

       由管狀鋼，混凝土或鋼格制成。支撐渦輪的結構。由于風速隨高度增加而增加，因此更高的塔使渦輪機能夠捕獲更多的能量并產生更多的電力。

Wind vane 風向標 :

      測量風向并與偏航系統通信，以使渦輪相對于風正確定向。

Yaw System 偏航系統：

      調整迎風渦輪機的方向，以使它們在風向改變時始終面對風。

Power Converter 變流器：

      主要功能是在轉子轉速n變化時，通過變流器控制勵磁的幅值、相位、頻率等，使定子側能向電網輸入恒頻電。包括功率模塊、控制模塊、并網模塊。這里包含了逆變和整流的電力變換，進行上述電力變換的技術稱為變流技術。

Transformer 升壓站：

      安裝在風塔底座，升壓站中的升壓變壓器功能是將風機電能傳輸給變電站，一般從發電機出口電壓690v升至10KV或23KV或35KV 

Substation 變電站：

       風塔升壓站，再次升壓到110KV或220KV后進行并網電能分配。