北京合信銳風新能源有限（xiàn）公司
李金（jīn）龍（技術部部長）
在大（dà）型風力發電機組中，直流變槳係統在係統出現故障時，可以利用直流備電進行緊急順槳，提供高可靠性緊急停機保護，得到了不（bú）少變槳係統廠家的青睞。在（zài）早期的1.5MW風力機（jī）組中，LUST變槳（MOOG）、SSB變（biàn）槳、能建變槳均采用直流變槳電（diàn）機。隨著運行年限的增加，諸多風電場直流變槳（jiǎng）係統出現故障頻發問（wèn）題（tí），給運行維護帶來很多不便，增加了運（yùn）維成本。下麵結合（hé）我公司變槳（jiǎng）係統主動維護案例經驗，介紹（shào）直流變（biàn）槳電機維護注（zhù）意事項：
1、直流變槳係統原理介紹
直流電機的結構應由定子和轉子兩大部分組成。直流電機運行時靜止（zhǐ）不動的部分稱為定子（zǐ），定子的主要作用（yòng）是產生（shēng）磁場（chǎng），由機座、主磁（cí）極、換向極（jí）、端蓋、軸承和電刷裝置等組（zǔ）成。運行時（shí）轉動的部分稱為轉子，其主要作用是產生電磁轉矩和感（gǎn）應電動勢，是直流電機進行能量轉換（huàn）的樞（shū）紐，所以通常又稱為電樞，由轉軸、電（diàn）樞鐵心、電樞繞組、換（huàn）向器和風扇等組成。
圖1-1：直流電機結構（gòu）圖
直流電動機的工作原理就（jiù）是靠換向器配合電刷的換向作用，使（shǐ）之從電刷端引入的直流（liú）電動勢，在電樞線圈產生交變電動勢，從而產生旋轉電磁轉矩。
2、直流電機常見技術問題
（1）換向器（qì）打火
正常情況下電刷與換向器之間（jiān）為“滑觸”結構，在（zài）換相時會產生輕（qīng）微電火花（huā），不會對（duì）設備產（chǎn）生危害。如果換向器（qì）表（biǎo）麵嚴重磨損，電刷磨損形成嚴重積碳，刷握壓力異常，電（diàn）刷位置不在物理（lǐ）中（zhōng）行線上等異常狀態時，將引起（qǐ）嚴重電火花，造成換向器進一（yī）步損壞，嚴重情況下引起換向器（qì）絕緣擊穿損壞，造成整（zhěng）個電（diàn）機損壞。
圖2-1：換向器放電示意圖
（2）電（diàn）樞繞（rào）組（zǔ）擊穿
電樞繞組、勵磁繞發生繞組短路擊穿，繞（rào）組燒毀（huǐ）故障。通（tōng）過對電機拆機發現，這種繞組燒毀情況，一般由（yóu）於（yú）電機長期過載高溫，引起（qǐ）繞組絕緣層損壞。電（diàn）機過載原因包（bāo）括電磁刹車不能正常打開，變槳係統機械卡死等故障。
圖2-2：勵磁繞組絕緣（yuán）擊穿圖
（3）其他故障
在變槳（jiǎng）係（xì）統中報出速度比（bǐ）較、速度（dù）超限故障（zhàng），一般為（wéi）測速電機或測速編（biān）碼器損壞（huài），測速電機與測速編碼器器都是高精度電子器件，運行中需要注意對harting插頭，以及編碼器密封圈進行緊固與檢查，保證接觸可靠。同時要定期更換測（cè）速電機碳（tàn）刷。
圖2-3：變槳測速電（diàn）機
3、直流電機主動維護內容
根（gēn）據直流電機（jī）的特性，對其進行主動維護顯得尤為（wéi）重要。下麵分享一下直（zhí）流電機主動維護技術的要點：
（1）將（jiāng）變槳電機外殼與主旋編處做標記線，便於維護（hù）完（wán）成後安裝。對編（biān）碼器haring頭進（jìn）行緊固。
圖3-1：haring頭（tóu）及（jí）編碼器緊固（gù）檢查（chá）
（2）對變槳電機電樞，勵磁繞組進行絕緣測試，保證絕緣大於50MΩ以上（shàng），利用直流（liú）電阻測試儀測量繞組（zǔ）直流電阻值，並記錄。利（lì）用萬用（yòng）表測量PT100測（cè）溫電阻阻值（20℃下阻（zǔ）值（zhí）為108Ω左右）。測試（shì）PTC熱敏電阻阻值在180Ω-200Ω之（zhī）間（不同型號熱（rè）敏電（diàn）阻可能（néng）略有不同，根據實際阻值記錄判斷）。
（3）換向器進行清潔（jié）維護，維護工具中盡量使用大布、棉簽、小刷，在清潔過程中要戴好口罩（zhào），防止粉末進入呼吸道，在進行碳粉清理時一定要（yào）注意換向器小溝內、軸承內的清理，在清理過程中需要使用無（wú）水乙（yǐ）醇（chún）輔助。在對碳刷進行維護時需測（cè）量（liàng）碳刷（shuā）磨損程度（dù），如（rú）果出現磨損嚴重、存在灼痕的需要立即更換。
圖3-2：換向器維護清潔
（4）維護過程中拍照留存，在內側合適位置做好標記（例如（rú）機位號（hào）+槳葉號）在下次維護中做好對比。維護結束後，按照原（yuán）拆卸（xiè）步（bù）驟（zhòu）倒退安裝好電機，並用萬用表測量線路與變槳電氣原理圖紙相符合後，可按上電要求進行上（shàng）電，再做手動變槳測試，觀察變槳方向和速度是（shì）否正常。
