旋转编码器在M瓦级风机中的应用及常见故障摘要：在现代风力发电机组中按发电机不同的发电原理可以分为两大类，一类是双馈机组，一类是距永磁直驱同步发电机组。在现代风机技术不断发展进步的过程中，永磁直驱同步发电机组技术不断成熟，在风力发电领域应用也不断增加。永磁直驱同步发电机组中大多采用电变桨系统，所以旋转编码器成为检测变桨系统叶片角度的重要元器件。本论文主要介绍了旋转编码器的作用，在风电场现场有关旋转编码器多种故障的原因，以及处理办法。关键词：旋转编码器；变桨系统故障；柔性连接：TN762文献标识码：A：1673-1069（2016）11-136-20引言在永磁同步风力发电机组中，电变桨系统作为功率控制的核心部分已经在大量风机的运行中得到实践和检验。在电变桨矩的风力发电机组中，风机能否正常实现变桨功能是风机正常运行的重要保证。以某型永磁直驱同步发电机组为例，在生产现场经常报旋编跳变故障，发生叶片未能收回到正常位置的情况。针对这一故障本文就故障判断、处理方法及改进意见做了分析。1旋转编码器1.1旋转编码器的概述光电旋转编码器是一种集光、机、电为一体的数字化检测装置，近10年来，在数控机床、光电经伟仪、高精度闭环调速系统伺服中得到了广泛的应用，尤其是在风机当中最为普遍。1.2旋转编码器在风机变桨系统中的应用变桨系统就是在风机达到额定功率时，主PLC（可编程逻辑控制器）依据风速的变化，发出控制命令通过总线端子控制器调节变桨电机的转速，从而调节三个桨叶的桨距角，经旋转编码器回馈给主控，保证风机正常运行。旋转编码器对于监测和检测整个变桨角度起了重要的作用。1.3旋转编码器的分类根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。①增量式，是直接利用光电转换原输出三组方波脉冲A、B和Z相：A、B两组脉冲相位差90度，从而可方便地判断出旋转方向，而相为每转一个脉冲，用于基准点定位。②绝对式编码器：是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上透光和不透光扇形区相间组成，相邻码道扇区数目是双倍关系，在码盘一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件。根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。③混合式绝对值编码器：它输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。2旋转编码器以及周边链接电子元件电路图介绍2.1旋转编码器数据采集模块数据采集模块（SSI传感器接口端子）电源由SSI接口提供，接口电路产生一个脉冲信号以读取传感器数据，读取数据以字的形式传送到控制器的过程映像区中。各种操作模式、传输频率和内部位宽可以永久地保存在控制寄存器中。2.2异步电机逆变器功能和原理逆变器代表了当今最为先进的技术使用IMS功率模块、Flash内存，微处理器控制等。本文与旋转编码器连接只用了D5和D3两个引脚，为旋转编码器送来的两路正交编码信号。2.3某型风力发电机旋转编码器电控原理图（图1）如图1所示，旋转编码器1、2、3、4、6、7引脚与传感器接口模块相接。由感器接口模块直接给旋转编码器提供电源，信号采集器把采集来的信息直接传输给主控制器，由主控制器传输给主控系统。图中只有D3和D5两个引脚连接到旋转编码器，D3引脚是旋转编码器自已诊断故障，并把数据转输给逆变器。D5引脚是旋转编码器采集的位移直接传送给逆变器。3风电场生产现场某型风电机旋转编码器故障的分析及其处理方法3.1风机变桨位置传感器故障（图2）上图为某型风机变桨系统旋转编码器故障后由后台调出故障文件后生成的桨叶角度变化图，横轴为时间，纵轴为3支桨叶角度。该型风机有两种情况报此故障。分析：联轴器，是一个柔性连接在旋编和电机之间能传递力矩并使之成为一个整体轴系的对轮。在风机正常的情况下作用是保持电机转速和旋编同步，以便旋编检测数据传输到主控。从风机故障解释文件中，我们可以知道风机运行过程中：故障原因：①当叶片角度大于5度，持续100毫秒0度接近开关输出高电平信号，风机报此故障。②当叶片角度小于3.5度时，持续100毫...