机舱是风力发电机主要的传动、控制、发电部分，由增速器、联轴器、制动器、调速装置和发电机等构成。机舱内部设有消声设施，并具有良好的通风条件 ^[2] 。机舱设有登机入口，以供登塔检修人员进入。机舱和筒式塔架具有防止小动物进入的防护设施^[2] 。

2 　大型风力发电机的工作过程及原理

　　在自然界，风的方向是不固定的。为了使风轮在正常工作时，风轮叶片一直正对着风的方向，以充分利用风的能量，在机舱转盘底座上安装了调向机构。由调向电机和调向制动器来共同实现该功能。调向系统具有自动解缆和扭缆保护装置。

　　风轮的直径比较大，在运行时转速比较低。为匹配交流发电机，满足发电机的转速要求，在低速的风轮轴和高速的发电机轴之间安装有增速器，使传递到发电机轴上的转速达到发电机的额定转速需求。制动器是使风力发电机停止运转的装置，也就是通常所说的刹车。

　　图1的调速结构属于可变桨矩调速装置，这种形式的调速装置是现代风力发电机的主要调速方式之一。当风速增大时，风轮的转速增加，微机系统发出指令让叶片增大安装角，用以减少叶片转速加快的趋势。此时，在电磁阀的作用下，变桨矩液压油缸动作，拉动叶片向安装角增大的方向转动一定的角度，来使叶片所接受的风能减少，以维持风轮在额定的转速之内运行；当风速减小时，微机发出的指令信号与前述相反，变桨矩液压油缸动作，以减小叶片的安装角，使叶片所接受的风能增加，维持风轮在额定的转速范围内运转。

　　交流发电机的防护等级应能满足防盐雾、防沙尘暴的要求。在湿度较大的地区，发电机内部还设有加热装置，以防结露。发电机的定子线圈应匹配安装测温装置，转子上还要安装测速装置。

3 　大型风力发电机的自动控制原理

　　现在的大型风力发电机已经基本实现了微机自动控制、无人现场值守的工作模式。风电场的控制系统由两部分组成：一部分为就地的计算机控制系统；另一部分为主控室计算机控制系统。同时。主控室的计算机要求配备不间断电源，并与风电机组现场具有可靠的通信连接。

　　风力发电机的微机自动控制是将风向标、风速仪、风轮的转速、发电机的电压、电流、频率等参数，以及发电机温升、增速器温升、机舱和塔架的振动、电缆的过缠绕、电网的电压、电流、频率等传感器信号，通过A/D转换，输送给微机，微机进行分析比较后，再按设定的程序发出各种执行指令。从而实现风力发电机组的自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、运行中机组故障时的自动停机、自动执行电缆解绕、过振动停机以及风速过大时的自动停机等自动控制。

　　风电场的各风电机组群之间可以实现联网管理、互相通信，出现故障的风电机组会在微机总站的微机终端和显示器上显示出来，可以进行程序的调出和修改程序等操作，实现现场无人值守的自动控制功能。

参 考 文 献

[1] 苏绍禹.风力发电机设计与运行维护[M].中国电力出版社,2003.

[2] DL/T666-1999 风力发电场运行规范[S].