楊樂(lè)+王忠輝+唐偉雄

摘 要：直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、發(fā)電效益高、電網(wǎng)接入性能優(yōu)異等特點(diǎn)越來(lái)越受到市場(chǎng)的青睞。根據(jù)直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障特點(diǎn)，從葉輪的主要部件，例如葉片、滑環(huán)、變槳系統(tǒng)等幾個(gè)方面講述葉輪日常的檢修項(xiàng)目。

關(guān)鍵詞：直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；葉輪；葉片；滑環(huán)；變槳系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）02-0030-02

1 概述

近年來(lái)，隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的日益突出，世界各國(guó)都在大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電等可再生能源事業(yè)，其相關(guān)技術(shù)發(fā)展得很快。從失速型到變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)，從有齒輪箱到直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)，我國(guó)風(fēng)電的裝機(jī)容量也在近幾年內(nèi)獲得了快速增長(zhǎng)，總裝機(jī)容量已躍至世界第一。伴隨著裝機(jī)容量的增加，對(duì)機(jī)組的檢修變得日益重要。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期工作在野外，處于暴曬和雷雨等惡劣的環(huán)境中，其損壞率相對(duì)比較高，而且風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉輪是整個(gè)機(jī)組中結(jié)構(gòu)和功能最為復(fù)雜的部件，并在工作過(guò)程中時(shí)刻受外界風(fēng)力影響且處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，大部分的故障都出自于葉輪。所以，對(duì)機(jī)組葉輪的日常檢修，將直接影響整臺(tái)風(fēng)機(jī)的可利用率。在風(fēng)電場(chǎng)，日常檢修越來(lái)越受到人們的重視。

本文將介紹直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪的主要結(jié)構(gòu)，并根據(jù)葉輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)幾個(gè)重要部位的日常檢修進(jìn)行詳細(xì)敘述。

2 葉輪組成部分和輪轂結(jié)構(gòu)示意圖

葉輪是吸收風(fēng)能的單元，用于將空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)是由風(fēng)作用在葉片上產(chǎn)生的升力導(dǎo)致的。葉輪總成由三組葉片和一個(gè)球形輪轂組成。輪轂是一個(gè)緊湊的球墨鑄鐵結(jié)構(gòu)，從變槳系統(tǒng)的角度來(lái)看，輪轂就是支撐整個(gè)變槳系統(tǒng)的元件。輪轂總成主要由輪轂體、整流罩、輪轂控制柜、滑環(huán)系統(tǒng)、變槳電機(jī)、齒輪箱、變槳軸承、油脂潤(rùn)滑系統(tǒng)、電池柜、避雷裝置等組成（如圖1所示）。每個(gè)葉片有一套獨(dú)立的變槳機(jī)構(gòu)，主動(dòng)對(duì)葉片進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3 直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)組葉輪日常檢修的主要項(xiàng)目

3.1 葉片維護(hù)

葉片主材為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂或者玻璃纖維增強(qiáng)聚酯制成的多格的梁/殼體結(jié)構(gòu)。每個(gè)葉片內(nèi)均有防雷電系統(tǒng)（如圖2所示），其包括一個(gè)位于葉尖的金屬接閃器，一根銅電纜沿著前緣側(cè)筋板根部向法蘭區(qū)鋪設(shè)且連接到輪轂內(nèi)的避雷線上?？拷~片根部葉片內(nèi)有雷擊記錄卡。

圖1 直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)組輪轂結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 葉片防雷系統(tǒng)示意圖

葉片的日常檢修事項(xiàng)主要有以下幾項(xiàng)。

3.1.1 檢查葉片連接螺栓力矩和避雷線

檢查葉片連接螺栓力矩和避雷線連接是否符合設(shè)計(jì)要求。

3.1.2 檢查葉片外觀清潔度

檢查葉片外觀是否清潔，一般的污染物可在雨季來(lái)臨時(shí)被雨水清除。若發(fā)現(xiàn)葉片上有較大污染物，而此時(shí)也是非雨季時(shí)，可以考慮用洗衣粉水或肥皂水去除污染。

3.1.3 葉片表面涂層檢查

葉片表面涂層的檢查維護(hù)工作每3個(gè)月進(jìn)行一次，如發(fā)現(xiàn)涂層脫落或前緣表面上有砂眼甚至徹底穿透涂層時(shí)，需記錄機(jī)組編號(hào)、葉片編號(hào)和破損位置，且還要進(jìn)行拍照記錄，并聯(lián)系葉片制造商，請(qǐng)專業(yè)人員維護(hù)，落實(shí)涂層的修復(fù)工作。

3.1.4 檢查葉片有無(wú)裂紋、斷層

檢查葉片是否有裂紋和斷層，正常情況下，此項(xiàng)維護(hù)工作每3個(gè)月進(jìn)行一次。檢查人員可站在機(jī)艙天窗爬梯延展平臺(tái)上或地面塔筒外，用專用望遠(yuǎn)鏡沿著葉片的邊緣進(jìn)行觀察，查找是否存在裂紋，表面發(fā)現(xiàn)裂紋的需詳細(xì)記錄機(jī)組編號(hào)、葉片編號(hào)和裂紋位置、長(zhǎng)度。如果可能的話，最好做出標(biāo)記，同時(shí)需停機(jī)并及時(shí)通知葉片制造商。

3.1.5 檢查避雷系統(tǒng)

檢查避雷系統(tǒng)，目測(cè)碳刷是否因磨損達(dá)到碳刷最大刻線處，如果有，則立即更換。檢查外側(cè)絕緣襯套和內(nèi)側(cè)絕緣襯套是否出現(xiàn)大裂紋而導(dǎo)致導(dǎo)電桿無(wú)法正常緊固，如果有，則立即更換。雖然機(jī)組裝配了防雷電系統(tǒng)，但為安全起見(jiàn)，需定期檢查葉片是否被雷電損壞。雷電損壞的標(biāo)志如下：①葉片表面有灼燒的黑色痕跡，從遠(yuǎn)處看起來(lái)像油脂或油污點(diǎn)；②出現(xiàn)暴露的邊緣或尖角；③葉片殼體出現(xiàn)縱向裂紋甚至表層撕裂；④雷電接閃器被擊穿、灼燒，出現(xiàn)黑色痕跡；⑤葉片黏結(jié)處開(kāi)裂，殼體出現(xiàn)斷層；⑥葉片后緣、葉尖爆裂；⑦當(dāng)葉輪緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片內(nèi)部異常噪聲很大。葉片被雷電損壞后必須停機(jī)，并聯(lián)系葉片制造商。

3.1.6 檢查異常噪聲

檢查異常噪聲，此項(xiàng)維護(hù)工作應(yīng)在機(jī)組的運(yùn)行中進(jìn)行日常檢查，發(fā)現(xiàn)異常噪聲，立刻進(jìn)行進(jìn)一步的檢查和修復(fù)。葉片發(fā)出異常噪聲的可能原因有以下幾種：①葉片表面出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，前緣出現(xiàn)大的砂眼；②葉片內(nèi)部黏結(jié)部位，膠黏劑掉落在葉片內(nèi)部未清除；③葉片遭雷擊造成殼體結(jié)構(gòu)受損；④其余故障。

3.2 變槳控制系統(tǒng)維護(hù)

變槳控制系統(tǒng)包括三個(gè)主要部件，即變槳電機(jī)、齒輪箱和變槳軸承。通過(guò)變槳控制柜控制系統(tǒng)將葉片以精細(xì)的角度進(jìn)行變槳，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的功率控制。變槳控制系統(tǒng)的日常維護(hù)主要包括以下幾個(gè)部分。

3.2.1 變槳電機(jī)維護(hù)

3.2.1.1 旋轉(zhuǎn)方向檢查

操作風(fēng)機(jī)控制軟件進(jìn)行手動(dòng)變槳，測(cè)試變槳方向是否與屏幕操作一致，保證變槳電機(jī)準(zhǔn)確變槳。

3.2.1.2 對(duì)地電阻檢查

如果電機(jī)長(zhǎng)期不工作，則必須要檢查繞組線圈的電阻。在測(cè)量電阻前，斷開(kāi)所有的連接。電阻的測(cè)量通常用500 V搖表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)繞組應(yīng)該保持清潔。電機(jī)的對(duì)地阻值應(yīng)大于等于2 MΩ。如果測(cè)試值小于2 MΩ，一般是由受潮引起的，必須要通過(guò)熱空氣烘干。

3.2.1.3 換向器的維護(hù)

在正常的運(yùn)行條件下，換向器并不需要特別的維護(hù)。如果其運(yùn)行表面變得粗糙，可以用一個(gè)中等硬度的輕石或磨料橡膠石在電機(jī)運(yùn)行中進(jìn)行清理（小心避免意外）。在理想的條件下，換向器應(yīng)該是明亮、黑色拋光（銅綠色）的。出現(xiàn)以下情況時(shí)，需要對(duì)換向器進(jìn)行維護(hù)：①換向器由于電弧而造成輕微損傷；②換向器的接觸面形成非常薄的碳層時(shí)；③由于換向器被弄臟，在旋轉(zhuǎn)方向上形成條紋時(shí)。

3.2.1.4 碳刷維護(hù)

碳刷需要經(jīng)常進(jìn)行檢查。如果其長(zhǎng)度小于10 mm 時(shí)，需要更換碳刷，而且必須使用和原來(lái)相同規(guī)格的碳刷。

3.2.1.5 軸承維護(hù)

運(yùn)行超過(guò)20 000 h時(shí)，軸承必須進(jìn)行更換。

3.2.1.6 編碼器維護(hù)

進(jìn)行編碼器維護(hù)時(shí)，需檢查編碼器的支腳是否松動(dòng)或者開(kāi)裂，檢查電機(jī)運(yùn)行中編碼器的振動(dòng)情況。如果編碼器連接安全，則要檢查編碼器電纜是否連接好。

3.2.1.7 清潔變槳電機(jī)

變槳電機(jī)必須經(jīng)常進(jìn)行徹底檢查，確保清潔。操作時(shí)，使用空氣壓縮機(jī)和干燥刷子清理積累的灰塵。清理的地方包括定子、電樞繞組和接線盒。

3.2.1.8 制動(dòng)器維護(hù)

經(jīng)檢查，如果制動(dòng)器氣隙超過(guò)說(shuō)明書(shū)允許范圍，則可以通過(guò)三個(gè)調(diào)節(jié)螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)完制動(dòng)器之后，務(wù)必確保編碼器支架與電機(jī)軸對(duì)準(zhǔn)。經(jīng)檢查，如果制動(dòng)片厚度超出說(shuō)明書(shū)允許范圍，剎車(chē)片總厚度小于7.5 mm（鋁基體加黑色摩擦片原厚度為10 mm），制動(dòng)片就必須進(jìn)行更換。在更換制動(dòng)片之前，必須要拆卸編碼器和編碼器支架。重新安裝后，必須要重新仔細(xì)檢查編碼器和編碼器支架的安裝，如果編碼器支架未能對(duì)準(zhǔn)電機(jī)軸承，可能會(huì)造成編碼器和軸承的過(guò)度磨損。

3.2.2 齒輪箱的維護(hù)

檢查內(nèi)容包括表面污漬和防腐情況。還要查看齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常噪聲，齒輪箱的密封性是否良好，齒輪箱油位是否正常。一般3～5年更換1次齒輪油，每2年采集一兩臺(tái)風(fēng)機(jī)齒輪油到油品廠家進(jìn)行化驗(yàn)。

3.2.3 變槳軸承的維護(hù)

檢查內(nèi)容有：齒面是否有非正常的磨損、點(diǎn)蝕、斷齒、裂紋或腐蝕，齒面是否有潤(rùn)滑脂，軸承密封件是否損壞，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常噪聲。檢查變槳小齒輪與軸承內(nèi)齒圈的嚙合側(cè)隙，當(dāng)側(cè)隙大于0.95 mm時(shí)，需進(jìn)行調(diào)整。

3.3 滑環(huán)維護(hù)

滑環(huán)主要用于機(jī)艙到輪轂的供電與通訊信號(hào)的連接。滑環(huán)安裝于輪轂中，滑環(huán)外殼連接到固定部分。在滑環(huán)的運(yùn)行過(guò)程中，需要進(jìn)行有效的維護(hù)，以保證滑環(huán)的穩(wěn)定性和可靠性。其日常維護(hù)事項(xiàng)有以下幾項(xiàng)。

3.3.1 滑環(huán)碳刷的維護(hù)

戴上口罩和防護(hù)眼鏡，每隔1年檢查1次。這里要注意的是，把防護(hù)蓋上的炭粉用塑料袋裝起來(lái)，以免污染環(huán)境。另外，還要檢查滑環(huán)本體固定是否牢固，檢查電纜有無(wú)磨損現(xiàn)象，檢查接地線連接是否可靠，檢查滑環(huán)供電回路的碳刷有沒(méi)有明顯的損壞或側(cè)磨，檢查碳刷長(zhǎng)度：如果供電回路碳刷的長(zhǎng)度≥15 mm，則無(wú)需更換；如果碳刷的長(zhǎng)度<15 mm，則需更換供電回路的碳刷。檢查滑環(huán)信號(hào)回路的碳刷是否有明顯的損壞：如果信號(hào)回路的碳刷長(zhǎng)度≥5 mm，則無(wú)需更換；如果碳刷的長(zhǎng)度<5 mm，則需更換信號(hào)回路的碳刷。

3.3.2 滑環(huán)編碼器的維護(hù)

每隔2年檢查緊固滑環(huán)里的編碼器。如果編碼器損壞，建議返廠維修，并更換編碼器，修理完成后，按滑環(huán)出廠試驗(yàn)要求完成所有測(cè)試并提供試驗(yàn)報(bào)告。

3.3.3 輪轂油脂系統(tǒng)和其他日常維護(hù)

輪轂油脂系統(tǒng)和其他的日常維護(hù)工作主要包括：①檢查油脂泵有無(wú)破損，是否能正常工作。②檢查油脂泵油位，如果油位過(guò)低，則用注油裝置連接到潤(rùn)滑泵底部的注油孔，給泵注油，直至達(dá)到“最大”標(biāo)志處。③檢查油脂分配器功能是否完好，管路有無(wú)破損和漏油脂現(xiàn)象。④目測(cè)輪轂鑄件是否有裂紋；檢查鑄件表面涂層是否完好，如有剝落，應(yīng)按涂敷要求及時(shí)補(bǔ)上。⑤檢查輪轂內(nèi)有無(wú)異物掉落，如存在異響，應(yīng)及時(shí)檢查異響來(lái)自何處，并仔細(xì)檢查輪轂內(nèi)部。⑥檢查輪轂超速傳感器與滑環(huán)齒面間隙是否大于0.5 mm，信號(hào)是否正常。⑦檢查限位開(kāi)關(guān)是否有松動(dòng)，其靈敏度、可靠性和安全性是否滿足要求。⑧檢查控制柜、電池柜和輪轂電氣，目測(cè)觀察或用手觸摸整個(gè)柜體，查看是否有松動(dòng)現(xiàn)象，其內(nèi)部元器件的固定是否牢靠，接線是否有松動(dòng)；目測(cè)檢查柜內(nèi)是否干凈或有無(wú)遺留碎片，如有，則清理干凈，保證柜體的清潔度，特別是過(guò)濾網(wǎng)。⑨用萬(wàn)用表檢查電池組單元電壓是否大于288 V，如果不滿足，則更換電池。⑩檢查所有連接電纜和輔件是否破損或松動(dòng)，如有，則擰緊和更換。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)從葉片、滑環(huán)、變槳系統(tǒng)等幾個(gè)主要的故障頻發(fā)部件介紹了日常維護(hù)的事項(xiàng)。在風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的管理過(guò)程中，可以合理地安排檢修計(jì)劃，從而減少直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障率，提高機(jī)組的發(fā)電量。

參考文獻(xiàn)

[1]任清晨.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝運(yùn)行與維護(hù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]周昆鵬.直驅(qū)型同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2010.

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作者簡(jiǎn)介：楊樂(lè)（1984—），男，湖南華容人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備；王忠輝（1971—），男，湖北鄂州人，本科，工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備；唐偉雄（1983—），男，湖南邵陽(yáng)人，?？?，助理工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備。

〔編輯：曹月〕

On the Direct-drive Permanent Magnet Wind Turbine Impeller Daily Maintenance

Yang Le， Wang Zhonghui， Tang Weixiong

Abstract： The direct-drive permanent magnet wind turbine due to simple structure， high reliability， high power efficiency， excellent performance characteristics grid access increasingly favored by the market. According to the characteristics of permanent magnet direct-drive wind turbine failure from the main part of the impeller， such as aspects of blades， slip ring， pitch impeller system tells the daily maintenance projects.

Key words： direct drive permanent magnet wind turbine； impeller； blade； slip ring； pitch system

3.2.1.4 碳刷維護(hù)

碳刷需要經(jīng)常進(jìn)行檢查。如果其長(zhǎng)度小于10 mm 時(shí)，需要更換碳刷，而且必須使用和原來(lái)相同規(guī)格的碳刷。

3.2.1.5 軸承維護(hù)

運(yùn)行超過(guò)20 000 h時(shí)，軸承必須進(jìn)行更換。

3.2.1.6 編碼器維護(hù)

進(jìn)行編碼器維護(hù)時(shí)，需檢查編碼器的支腳是否松動(dòng)或者開(kāi)裂，檢查電機(jī)運(yùn)行中編碼器的振動(dòng)情況。如果編碼器連接安全，則要檢查編碼器電纜是否連接好。

3.2.1.7 清潔變槳電機(jī)

變槳電機(jī)必須經(jīng)常進(jìn)行徹底檢查，確保清潔。操作時(shí)，使用空氣壓縮機(jī)和干燥刷子清理積累的灰塵。清理的地方包括定子、電樞繞組和接線盒。

3.2.1.8 制動(dòng)器維護(hù)

經(jīng)檢查，如果制動(dòng)器氣隙超過(guò)說(shuō)明書(shū)允許范圍，則可以通過(guò)三個(gè)調(diào)節(jié)螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)完制動(dòng)器之后，務(wù)必確保編碼器支架與電機(jī)軸對(duì)準(zhǔn)。經(jīng)檢查，如果制動(dòng)片厚度超出說(shuō)明書(shū)允許范圍，剎車(chē)片總厚度小于7.5 mm（鋁基體加黑色摩擦片原厚度為10 mm），制動(dòng)片就必須進(jìn)行更換。在更換制動(dòng)片之前，必須要拆卸編碼器和編碼器支架。重新安裝后，必須要重新仔細(xì)檢查編碼器和編碼器支架的安裝，如果編碼器支架未能對(duì)準(zhǔn)電機(jī)軸承，可能會(huì)造成編碼器和軸承的過(guò)度磨損。

3.2.2 齒輪箱的維護(hù)

檢查內(nèi)容包括表面污漬和防腐情況。還要查看齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常噪聲，齒輪箱的密封性是否良好，齒輪箱油位是否正常。一般3～5年更換1次齒輪油，每2年采集一兩臺(tái)風(fēng)機(jī)齒輪油到油品廠家進(jìn)行化驗(yàn)。

3.2.3 變槳軸承的維護(hù)

檢查內(nèi)容有：齒面是否有非正常的磨損、點(diǎn)蝕、斷齒、裂紋或腐蝕，齒面是否有潤(rùn)滑脂，軸承密封件是否損壞，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常噪聲。檢查變槳小齒輪與軸承內(nèi)齒圈的嚙合側(cè)隙，當(dāng)側(cè)隙大于0.95 mm時(shí)，需進(jìn)行調(diào)整。

3.3 滑環(huán)維護(hù)

滑環(huán)主要用于機(jī)艙到輪轂的供電與通訊信號(hào)的連接?；h(huán)安裝于輪轂中，滑環(huán)外殼連接到固定部分。在滑環(huán)的運(yùn)行過(guò)程中，需要進(jìn)行有效的維護(hù)，以保證滑環(huán)的穩(wěn)定性和可靠性。其日常維護(hù)事項(xiàng)有以下幾項(xiàng)。

3.3.1 滑環(huán)碳刷的維護(hù)

戴上口罩和防護(hù)眼鏡，每隔1年檢查1次。這里要注意的是，把防護(hù)蓋上的炭粉用塑料袋裝起來(lái)，以免污染環(huán)境。另外，還要檢查滑環(huán)本體固定是否牢固，檢查電纜有無(wú)磨損現(xiàn)象，檢查接地線連接是否可靠，檢查滑環(huán)供電回路的碳刷有沒(méi)有明顯的損壞或側(cè)磨，檢查碳刷長(zhǎng)度：如果供電回路碳刷的長(zhǎng)度≥15 mm，則無(wú)需更換；如果碳刷的長(zhǎng)度<15 mm，則需更換供電回路的碳刷。檢查滑環(huán)信號(hào)回路的碳刷是否有明顯的損壞：如果信號(hào)回路的碳刷長(zhǎng)度≥5 mm，則無(wú)需更換；如果碳刷的長(zhǎng)度<5 mm，則需更換信號(hào)回路的碳刷。

3.3.2 滑環(huán)編碼器的維護(hù)

每隔2年檢查緊固滑環(huán)里的編碼器。如果編碼器損壞，建議返廠維修，并更換編碼器，修理完成后，按滑環(huán)出廠試驗(yàn)要求完成所有測(cè)試并提供試驗(yàn)報(bào)告。

3.3.3 輪轂油脂系統(tǒng)和其他日常維護(hù)

輪轂油脂系統(tǒng)和其他的日常維護(hù)工作主要包括：①檢查油脂泵有無(wú)破損，是否能正常工作。②檢查油脂泵油位，如果油位過(guò)低，則用注油裝置連接到潤(rùn)滑泵底部的注油孔，給泵注油，直至達(dá)到“最大”標(biāo)志處。③檢查油脂分配器功能是否完好，管路有無(wú)破損和漏油脂現(xiàn)象。④目測(cè)輪轂鑄件是否有裂紋；檢查鑄件表面涂層是否完好，如有剝落，應(yīng)按涂敷要求及時(shí)補(bǔ)上。⑤檢查輪轂內(nèi)有無(wú)異物掉落，如存在異響，應(yīng)及時(shí)檢查異響來(lái)自何處，并仔細(xì)檢查輪轂內(nèi)部。⑥檢查輪轂超速傳感器與滑環(huán)齒面間隙是否大于0.5 mm，信號(hào)是否正常。⑦檢查限位開(kāi)關(guān)是否有松動(dòng)，其靈敏度、可靠性和安全性是否滿足要求。⑧檢查控制柜、電池柜和輪轂電氣，目測(cè)觀察或用手觸摸整個(gè)柜體，查看是否有松動(dòng)現(xiàn)象，其內(nèi)部元器件的固定是否牢靠，接線是否有松動(dòng)；目測(cè)檢查柜內(nèi)是否干凈或有無(wú)遺留碎片，如有，則清理干凈，保證柜體的清潔度，特別是過(guò)濾網(wǎng)。⑨用萬(wàn)用表檢查電池組單元電壓是否大于288 V，如果不滿足，則更換電池。⑩檢查所有連接電纜和輔件是否破損或松動(dòng)，如有，則擰緊和更換。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)從葉片、滑環(huán)、變槳系統(tǒng)等幾個(gè)主要的故障頻發(fā)部件介紹了日常維護(hù)的事項(xiàng)。在風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的管理過(guò)程中，可以合理地安排檢修計(jì)劃，從而減少直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障率，提高機(jī)組的發(fā)電量。

參考文獻(xiàn)

[1]任清晨.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝運(yùn)行與維護(hù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]周昆鵬.直驅(qū)型同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2010.

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作者簡(jiǎn)介：楊樂(lè)（1984—），男，湖南華容人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備；王忠輝（1971—），男，湖北鄂州人，本科，工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備；唐偉雄（1983—），男，湖南邵陽(yáng)人，專科，助理工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備。

〔編輯：曹月〕

On the Direct-drive Permanent Magnet Wind Turbine Impeller Daily Maintenance

Yang Le， Wang Zhonghui， Tang Weixiong

Abstract： The direct-drive permanent magnet wind turbine due to simple structure， high reliability， high power efficiency， excellent performance characteristics grid access increasingly favored by the market. According to the characteristics of permanent magnet direct-drive wind turbine failure from the main part of the impeller， such as aspects of blades， slip ring， pitch impeller system tells the daily maintenance projects.

Key words： direct drive permanent magnet wind turbine； impeller； blade； slip ring； pitch system

3.2.1.4 碳刷維護(hù)

碳刷需要經(jīng)常進(jìn)行檢查。如果其長(zhǎng)度小于10 mm 時(shí)，需要更換碳刷，而且必須使用和原來(lái)相同規(guī)格的碳刷。

3.2.1.5 軸承維護(hù)

運(yùn)行超過(guò)20 000 h時(shí)，軸承必須進(jìn)行更換。

3.2.1.6 編碼器維護(hù)

進(jìn)行編碼器維護(hù)時(shí)，需檢查編碼器的支腳是否松動(dòng)或者開(kāi)裂，檢查電機(jī)運(yùn)行中編碼器的振動(dòng)情況。如果編碼器連接安全，則要檢查編碼器電纜是否連接好。

3.2.1.7 清潔變槳電機(jī)

變槳電機(jī)必須經(jīng)常進(jìn)行徹底檢查，確保清潔。操作時(shí)，使用空氣壓縮機(jī)和干燥刷子清理積累的灰塵。清理的地方包括定子、電樞繞組和接線盒。

3.2.1.8 制動(dòng)器維護(hù)

經(jīng)檢查，如果制動(dòng)器氣隙超過(guò)說(shuō)明書(shū)允許范圍，則可以通過(guò)三個(gè)調(diào)節(jié)螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)完制動(dòng)器之后，務(wù)必確保編碼器支架與電機(jī)軸對(duì)準(zhǔn)。經(jīng)檢查，如果制動(dòng)片厚度超出說(shuō)明書(shū)允許范圍，剎車(chē)片總厚度小于7.5 mm（鋁基體加黑色摩擦片原厚度為10 mm），制動(dòng)片就必須進(jìn)行更換。在更換制動(dòng)片之前，必須要拆卸編碼器和編碼器支架。重新安裝后，必須要重新仔細(xì)檢查編碼器和編碼器支架的安裝，如果編碼器支架未能對(duì)準(zhǔn)電機(jī)軸承，可能會(huì)造成編碼器和軸承的過(guò)度磨損。

3.2.2 齒輪箱的維護(hù)

檢查內(nèi)容包括表面污漬和防腐情況。還要查看齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常噪聲，齒輪箱的密封性是否良好，齒輪箱油位是否正常。一般3～5年更換1次齒輪油，每2年采集一兩臺(tái)風(fēng)機(jī)齒輪油到油品廠家進(jìn)行化驗(yàn)。

3.2.3 變槳軸承的維護(hù)

檢查內(nèi)容有：齒面是否有非正常的磨損、點(diǎn)蝕、斷齒、裂紋或腐蝕，齒面是否有潤(rùn)滑脂，軸承密封件是否損壞，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常噪聲。檢查變槳小齒輪與軸承內(nèi)齒圈的嚙合側(cè)隙，當(dāng)側(cè)隙大于0.95 mm時(shí)，需進(jìn)行調(diào)整。

3.3 滑環(huán)維護(hù)

滑環(huán)主要用于機(jī)艙到輪轂的供電與通訊信號(hào)的連接。滑環(huán)安裝于輪轂中，滑環(huán)外殼連接到固定部分。在滑環(huán)的運(yùn)行過(guò)程中，需要進(jìn)行有效的維護(hù)，以保證滑環(huán)的穩(wěn)定性和可靠性。其日常維護(hù)事項(xiàng)有以下幾項(xiàng)。

3.3.1 滑環(huán)碳刷的維護(hù)

戴上口罩和防護(hù)眼鏡，每隔1年檢查1次。這里要注意的是，把防護(hù)蓋上的炭粉用塑料袋裝起來(lái)，以免污染環(huán)境。另外，還要檢查滑環(huán)本體固定是否牢固，檢查電纜有無(wú)磨損現(xiàn)象，檢查接地線連接是否可靠，檢查滑環(huán)供電回路的碳刷有沒(méi)有明顯的損壞或側(cè)磨，檢查碳刷長(zhǎng)度：如果供電回路碳刷的長(zhǎng)度≥15 mm，則無(wú)需更換；如果碳刷的長(zhǎng)度<15 mm，則需更換供電回路的碳刷。檢查滑環(huán)信號(hào)回路的碳刷是否有明顯的損壞：如果信號(hào)回路的碳刷長(zhǎng)度≥5 mm，則無(wú)需更換；如果碳刷的長(zhǎng)度<5 mm，則需更換信號(hào)回路的碳刷。

3.3.2 滑環(huán)編碼器的維護(hù)

每隔2年檢查緊固滑環(huán)里的編碼器。如果編碼器損壞，建議返廠維修，并更換編碼器，修理完成后，按滑環(huán)出廠試驗(yàn)要求完成所有測(cè)試并提供試驗(yàn)報(bào)告。

3.3.3 輪轂油脂系統(tǒng)和其他日常維護(hù)

輪轂油脂系統(tǒng)和其他的日常維護(hù)工作主要包括：①檢查油脂泵有無(wú)破損，是否能正常工作。②檢查油脂泵油位，如果油位過(guò)低，則用注油裝置連接到潤(rùn)滑泵底部的注油孔，給泵注油，直至達(dá)到“最大”標(biāo)志處。③檢查油脂分配器功能是否完好，管路有無(wú)破損和漏油脂現(xiàn)象。④目測(cè)輪轂鑄件是否有裂紋；檢查鑄件表面涂層是否完好，如有剝落，應(yīng)按涂敷要求及時(shí)補(bǔ)上。⑤檢查輪轂內(nèi)有無(wú)異物掉落，如存在異響，應(yīng)及時(shí)檢查異響來(lái)自何處，并仔細(xì)檢查輪轂內(nèi)部。⑥檢查輪轂超速傳感器與滑環(huán)齒面間隙是否大于0.5 mm，信號(hào)是否正常。⑦檢查限位開(kāi)關(guān)是否有松動(dòng)，其靈敏度、可靠性和安全性是否滿足要求。⑧檢查控制柜、電池柜和輪轂電氣，目測(cè)觀察或用手觸摸整個(gè)柜體，查看是否有松動(dòng)現(xiàn)象，其內(nèi)部元器件的固定是否牢靠，接線是否有松動(dòng)；目測(cè)檢查柜內(nèi)是否干凈或有無(wú)遺留碎片，如有，則清理干凈，保證柜體的清潔度，特別是過(guò)濾網(wǎng)。⑨用萬(wàn)用表檢查電池組單元電壓是否大于288 V，如果不滿足，則更換電池。⑩檢查所有連接電纜和輔件是否破損或松動(dòng)，如有，則擰緊和更換。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)從葉片、滑環(huán)、變槳系統(tǒng)等幾個(gè)主要的故障頻發(fā)部件介紹了日常維護(hù)的事項(xiàng)。在風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際的管理過(guò)程中，可以合理地安排檢修計(jì)劃，從而減少直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障率，提高機(jī)組的發(fā)電量。

參考文獻(xiàn)

[1]任清晨.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝運(yùn)行與維護(hù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]周昆鵬.直驅(qū)型同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2010.

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作者簡(jiǎn)介：楊樂(lè)（1984—），男，湖南華容人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備；王忠輝（1971—），男，湖北鄂州人，本科，工程師，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備；唐偉雄（1983—），男，湖南邵陽(yáng)人，?？疲砉こ處?，研究方向?yàn)樾履茉丛O(shè)備。

〔編輯：曹月〕

On the Direct-drive Permanent Magnet Wind Turbine Impeller Daily Maintenance

Yang Le， Wang Zhonghui， Tang Weixiong

Abstract： The direct-drive permanent magnet wind turbine due to simple structure， high reliability， high power efficiency， excellent performance characteristics grid access increasingly favored by the market. According to the characteristics of permanent magnet direct-drive wind turbine failure from the main part of the impeller， such as aspects of blades， slip ring， pitch impeller system tells the daily maintenance projects.

Key words： direct drive permanent magnet wind turbine； impeller； blade； slip ring； pitch system