步风力发电机。风机达到起机风速时，偏航系统自动对准风向，变桨控制系统通过改变叶轮迎风的夹角，控制叶轮的转速。叶轮将机械能经主轴、齿轮箱传送到发电机。当发电机转速上升到并网转速时，风机塔筒底部的变频器开始励磁，并使发电机接入电网。发电机是双馈异步发电机，发电机定子直接与电网连接，转子功率通过逆变器输入到电网。部分负荷时，风机以固定角度运转，发电机系统的转速扭矩特性固定。当风速超过额定风速时，风机在主控制与变桨系统的协调作用下运转。发电机扭矩保持不变，风速导致的发电机速度变化由变桨系统补偿，此时，叶轮转速可达到最大值。变桨系统既可以进行功率调节，又可以在风机停止时，实现气动刹车。 7.2 风机运行环境 7.2.1 气候环境
Nordex1.5MW S70/S77 CCV 是专门针对中国北方寒冷气候而研发的，风机要求常年运行在低温寒冷环境，平均风速大，风向变化快，生存环境温度范围是-40℃~+50℃，运行环境温度范围是-30℃~+45℃。 7.2.2 电网条件
Nordex1.5MW风电机组并网发电时，要求电网必须满足以下技术要求：
电网额定电压 电网电压波动容许范围 频率波动容许范围 功率输入因数 7.3 风力发电机组成
风力发电机主要由五大部件组成：叶轮、机舱、塔筒、地基、变压器。由于风力发电机运行条件的特殊性，构成风力发电机的这五大部件在能量转换的过程中，分担不同的角色，都有自己独特的技术规范和技术要求。
690 V -10%～+10% 连续 50±1 Hz -0.9～1～+0.95 9
图2 风机基本结构
1叶轮 2塔筒 3变压器 4地基 5机舱
7.3.1 叶轮系统 7.3.1.1 概述
叶轮是风力发电机的重要部件，由三片叶片和一个轮毂组成。叶片材料为高性能玻璃钢纤维，叶片内装配的雷电保护系统经由机舱和塔筒实现接地。叶片固定在轮毂内回转轴承上，轮毂有三套驱动装置可以单独对叶片进行角度调节。 7.3.1.2 叶片结构
叶片由上下两个半壳组成，并由两个单向梁帽和两个多向的抗剪腹板组成的梁作为结构支撑。梁帽由单向环氧玻璃增强树脂组成，抗剪腹板由二维环氧玻璃增强树脂组成。叶片外壳由双轴和三轴的玻璃纤维复合成型。叶片根部由玻璃纤维增强，由轻木和PVC泡沫作为芯材。
为了获得边缘应有的刚性，后缘单向增强，上壳、下壳、梁帽、梁腹由各自的模具制造。上、下壳由前缘和后缘粘接成一体，同时和梁帽粘接。挡雨环和人孔盖由各自的模具制造，再粘结在叶片型腔内外， 叶片根部的连接设计成T螺杆连接形式。
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图 3 叶片内部结构
7.3.1.3 轮毂结构
图4 轮毂结构示意图
轮毂主要组成部件有：导流罩、变桨电机、变桨轴承、变桨齿轮箱、中央控制箱、轴控箱、电池箱、限位开关、编码器等。 （1）中央控制箱
六角形不锈钢控制箱。变桨中央控制箱通过滑环从机舱内的主控制柜获取电源，并通过滑环与主控制器进行信号交换，控制变桨角度。中央控制箱与外部接
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口电路设有过压保护和防雷措施。 （2）轴控箱
梯形控制柜，不锈钢材料制成的控制箱。在变桨系统内有三个轴控箱，每个叶片分配一个轴控箱，变桨控制器通过四象限模型控制相应变桨电机的转度和叶片的变桨角度。 （3）电池箱
梯形控制柜，不锈钢材料制成的控制箱。电池组额定电压216VDC，内装18节12V/7.2Ah 蓄电池。每个轴控箱分配一个电池箱，在需要紧急停机的情况下，每个叶片都能靠电池提供的电能，转动到顺桨位置。 （4）变桨电机
变桨电机为单相直流串励电机，直流电机扭矩大，控制方式简单，能够很好的满足变桨运行要求。
图 5 变桨电机
（5）限位开关
变桨控制系统采用两个限位开关，92°限位开关的作用是风机紧急停机时可以切断电池组供电回路，保障叶片停止的角度为92°。95°限位开关是在92°限位开关不起作用的情况下，仍然可以切断电池供电回路，有效保护人员设备的安全。
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图 6 变桨限位开关
（6）变桨电机位置编码器
变桨控制系统有两个位置编码器，一个安装于变桨电机尾部，另一个安装于轮毂框架上，并紧密啮合于变桨内齿圈。这两个位置编码器互为备用，并随时进行角度校验。
图7 叶片位置编码器
（7）变桨轴承
变桨轴承内圈连接叶片，外圈固定在轮毂框架上，通过控制变桨电机驱动内圈转动，实现叶片变桨。变桨轴承通过外部油嘴注入润滑脂，实现变桨轴承润滑。 7.3.1.4 变桨控制系统结构与作用
变桨控制系统是风机最重要的机械控制系统，通过单独控制三个叶片变桨，实现风速与转速，转速与扭矩的能量传递。每个叶片上都带有一个备用电池箱，
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