荆州传感器在风力发电液压变桨应用案例

在风力发电领域，变桨距风电机组凭借能最大化捕风、输出功率稳、机组受力小等优势，已逐步成为风电机组主流机型。而支撑其高效运行的“核心关节”，正是液压变桨系统。

风力变桨系统可分为液压变桨系统和电动变桨系统，相比于电动变桨，液压变桨执行机构通过液压系统推动桨叶转动，改变桨叶节距角。具有响应频率快、扭矩大、便于集中布置和集成化等优点，在目前的变桨距机构中占有主要的地位，特别适合于大型风力发电机的场合。

液压变桨系统的工作逻辑并不复杂，其以电机驱动液压泵为工作动力、液压油为传递介质、电磁阀为控制元件，通过将油缸活塞杆的运动转变为桨叶的圆周运动，进而实现变桨。也因此，必须要精准把控液压油缸活塞杆的实时位置，就像人需要眼睛来定位一样，液压系统也需要一款可靠的“感知设备”，而这便是TEC磁致伸缩位移传感器的用武之地，它相当于给液压系统装上了“眼睛”，能实时捕捉位移信号，为控制提供精准依据。

在液压变桨系统中，一套风电机组有3个叶片，每个叶片对应1个液压缸，这意味着至少需要3支磁致伸缩位移传感器，通过“一对一”的检测与控制，确保每片桨叶的角度调整都精准无误，为风机高效捕风奠定基础。

图1：传感器在液压变桨系统中的应用

之所以采用磁致伸缩位移传感器，源于其自身极大的优势，该传感器核心优势在于非接触式位移测量技术，传感器通过精确检测活动磁环的绝对位置来实现位移测量。其工作原理可简单拆解为三步：传感器电子室产生电流脉冲，在波导管外形成圆周磁场：当这个磁场与活动磁环的磁场相遇时，由于磁致伸缩效应，波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号；这个信号以固定的声速传输，通过测量时间差，就能精确计算磁环的位置，进而转化为活塞杆的变化数据，为变桨控制提供精准依据。 

在TEC诸多系列磁致伸缩位移传感器中，R系列磁致伸缩位移传感器，专为液压变桨的严苛工况设计，凭借多方面优势成为行业优选，具体亮点如下： 

图2：TEC-R系列磁致伸缩位移传感器

1um超高精度：R系列传感器的分辨力可以达到1um，能实时捕捉活塞杆的微小位移变化。这种高精度可确保桨叶角度控制误差极小，让风机在不同风速下都能保持最优风能转化效率，提升发电量。 

结构形式多样：针对不同液压变桨系统的液压缸行程，R系列支持25mm～23000mm全范围测量定制，无需担心适配难题。且其结构形式涵盖内置型、外置型，能适配不同液压缸的安装需求。

电气接口丰富：在信号输出方面，传感器支持模拟量、SSI、Profibus-DP、PROFINET等多种主流信号输出方式，可直接对接主流变桨控制系统，无需额外适配改造。出线方式可选直出电缆或航空插头，不管是新机组安装还是旧机组改造，都能轻松适配。

环境适应能力强：风电场多处于户外恶劣环境，高温、低温、强振动、多粉尘等工况对传感器的稳定性提出了极高要求。R系列专为液压变桨的严苛场景设计，具备出色的抗干扰能力与环境适应性，能长期稳定运行，减少机组停机维护频率，为风电场降本增效提供核心支撑。

作为大型风电机组的“核心关节”，液压变桨系统发挥着巨大的作用，而TEC-R系列磁致伸缩位移传感器，以超高精度、耐用结构、丰富接口，实时捕捉位移信号，为液压变桨的精准控制和安全运行提供着核心支撑，同样成为风电机组不可或缺的一环！