摘要：随着科技的进步，我国对可再生能源的注重程度也在逐渐的提升，在可再生能源的收集过程中，风力发电设备提供了有力的支撑。因为风力发电技术的发展速度过快，就会在运营时出现问题。本文研究的内容为在风力发电机运行时电气滑环接触不良最终导致控制系统与变桨系统的通信不畅通。本文提出的方法是在使用单片机的基础上，让主控系统与变桨系统之间维持通讯，在单片机中加入无线通信模块，让其变成一个无线通讯设备，让其在保持无线通讯的前提下进行信号的传送，让主控系统与变桨系统之间始终保持通信，让风力发电机持续运行。在进行完设计后，制造实物进行理论的验证，验证结果表明单片机无线传输装置可以维持主控系统与变桨系统之间的数据通信。
关键词：风电机组；电气滑环；接触不良；解决方案
在风力发电设备中便变桨系统是风力发电设备不可缺少的重要组成部分，变桨系统的主要作用就是在风速变化或者发电的功率进行变化时，让风力发电装置中的桨叶的距离与角度得到合理的改变。而变桨系统本身并不具备探测风速以及风力发电设备功率的作用，变桨系统需要在控制系统的指令下才能将风电机组浆叶进行合理的调整。一旦变桨系统与控制系统之间的通讯出现问题，就会让整个发电机出出现故障甚至损坏，要求变桨系统与控制系统之间通讯必须进行实时的保障。在当下的风力发电设备的应用中大多采用了现场总线通信的这种方式，通讯电缆中间的接触部分用电气圆环连接，但电气圆环会存在下滑脱落的现象，让主系统与变桨系统的连接出现问题。
一、电气滑环的问题
电气滑环的组成十分简单，是由一个电刷和多个环道进行合理的组成后形成的，这些环道与风力发电设备中的轮毅部分接触，与轮毅以同样的速度与频率进行旋转。电刷的存在正是保障环道与电气的相互连接，这也就是电气通道。当电气滑环的环侧接口与变桨系统相互连接后就可以通过电气滑环的数据传递进行对桨叶的实时改变。但在轮毅运转时会有速度不断地变化与震动的现象出现，在风力发电机组的长时间或者负荷载的运行下，就会出现电气滑环中的连接设施松动或者脱落，让电气滑环与变桨系统的接触出现问题，让信息无法得到传输。在长时间的电气滑环的运行过程中，会让环道与电刷被不断的磨损，让电气滑环的内部出现损耗，导致电气滑环出现对信号接收不灵敏的现象，接收信号质量的缺失会让信号的传输出现不稳定甚至不传输的情况，可能出现比较严重的后果。这就需要对风力发电设备进行及时的清理与维护，聘请专业的维修人员进行对电气滑环的维护以及对内部的清理，当维护不及时的情况出现后，就很可能出现主系统与桨叶系统的通讯故障，让发电机组不能维持良好的运行。在原有的总线通讯的方法中，风力发电设备中的主系统可能对变桨系统传输的信号强度低，在电气滑轮的内部磨损后，这种微弱的信号可能无法得到传输，让整个风力发电设备的运行受到威胁。在我国已知的维护方式中，大部分为增加滑环通道进行总体的信息保障方式，虽然可以在概率上让通信的程度得到增加，但并不能将通讯故障之一问题完全的进行消除，在效果上可以让设备的持续时间得到提升，但经过长时间的运行后也会出现通讯苦难这一问题，并不能解决总的问题，让故障在很久之后才暴漏，但这样的设计也会让维修人员掉以轻心，掌握不好维修与检查的时间，有利有弊。
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二、数据无线通信技术
2.1设计无线通信的基本思路
无线通信这一技术在本质上就是依赖于单片机这一载体，将无线通讯技术的本身得以融入。在风力发电设备的单片机中，要设置两组无线信号的传送与接收系统，其中一组无线信号装置要进行对主系统的信号的传输与收集，另外一组的无线信号装置要对变桨系统的信号的传输与收集。单片机本质上之所以可以开展信号的传输与收集，就是对被连接的部分的信号进行设定，设定为此单片机可以收集到的无线信号，此种单片机只能对这种特定的信号进行收集。再对单片机中的相应版块进行进行重新的构建，让其发射的信号只被风力发电系统中的桨叶系统识别，在单片机与风机系统中的无线通信技术的结合下实现无线通信技术连接两个系统的实现。单片机的信号接收模式也很简单，在经过特定的设计后也很难被干扰或者出现信号传输错误的情况。随着我国的科技的不断地发展，单片机的系统也在快速的发展，单片机的性能在发展中不断地提升，随着单片机种类的逐渐增加，单片机就变成了扩展零件，对单片机发展得本身得到了良性发展得效果。在风力发电系统中的所有信号得到确定后，就不能再次的对内部的信号进行改变，信号的改变就会让单片机的效果丧失。单片机的数据接收、发射与转换能力十分强大，为风力发电设备提供有力的保障。
2.2设计无线通信的基本要点
在进行风力发电设备的内部设计时，要对单片机的信号模式进行研究，合理的对单片机与风力发电系统的信号进行设定，在进行单片机处理无线信号时，要对单片机的信号模板的运行方式进行查看。由于无线传输虽然迅速，但中间难免有出现延迟的情况，就要对风力发电系统的周转本身进行时间的预留，预留出其信号接收、发送与转换的时间，在运行时要保障单片机与系统的信号收集、发送装置始终开启。满足实时信息的需求。
2.3无线通信的杭扰问题
风力发电设备的内部有很多小型的空间，其中虽然狭窄，但可以合理的对单片机进行布置，对其合理的利用就可以保障短途的无线通讯的持续。但由于风力发电设备内部拥有大量的金属，会对信号的传输造成干扰，就有可能让数据传输的不完整或者传输失败。当风力发电设备进行开启或者停止时也会让信号的得到干扰，这就需要单片机发射信号的抗干扰能力得到提升，从大的方向上进行总体性的提升。
三、结束语
利用单片机原理与无线通讯技术的结合，可以对控制系统与变桨系统的通信能力进行保障，在实践中这种方式的错误小、效率高、持久性强，可以取代原本的电气滑环，相信在科技的进步中，这一技术还会得到更好的完善。
参考文献：
[1]陈玉晶，徐学渊，马慧民.基于机会维修模型的风电机组变桨系统优化维修[J].电气自动化，2015（01）
[2]姜斌，孙鲁康.风电机组电气滑环接触不良问题的解决方案研究[J].现代国企研究，2016（12）
论文作者:崔新雪,曾明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：单片机论文; 信号论文; 系统论文; 风力论文; 电气论文; 发电设备论文; 会让论文; 《基层建设》2019年第17期论文;