2025年風電行業(yè)迎來轉折。從草原到山地、沿海到高原，巨型機組拔地而起，將風能轉化為清潔能源，重塑全球能源格局。這些"鋼鐵巨人"在風中舞動，以自然之力驅動綠色未來。
然而，機組建設與運維如同在狂風中起舞——從設備穩(wěn)定性到精準監(jiān)測，從高效維護到系統(tǒng)智能化管理，每個環(huán)節(jié)都至關重要，稍有不慎，就可能影響整個項目的順利交付和長期穩(wěn)定運行。
ifm憑借高性能創(chuàng)新技術，為風電行業(yè)提供位置傳感器、過程傳感器及診斷系統(tǒng)的全棧解決方案：
位置傳感器精準實現機組部件到位檢測與轉速監(jiān)控，確保傳動鏈協同運作；
過程傳感器集成液壓系統(tǒng)壓力/溫度/液位監(jiān)測，保障介質供應可靠性；
診斷系統(tǒng)通過油液濕度檢測、顆粒物分析及轉子鎖定傳感器，構建預測性維護體系，覆蓋設備全生命周期健康管理。
現代兆瓦級風力渦輪機通過變槳系統(tǒng)實現轉速控制。該系統(tǒng)通過調節(jié)轉子葉片角度優(yōu)化風輪轉速，整套變槳系統(tǒng)（含控制器）集成于輪轂前端。
轉子葉片末端位置檢測
電感式接近開關IGS232可用于檢測風力渦輪機轉子葉片終端位置，當傳感器檢測到目標位置時，會向變槳控制器發(fā)送信號并停止驅動裝置運行。該傳感器憑借優(yōu)異的感應范圍、堅固結構及寒冷環(huán)境適應性，成為該場景的理想選擇。
變槳系統(tǒng)通過調節(jié)葉片角度控制轉速。變槳控制器接收發(fā)電機轉速信號，計算出葉片角度指令；停機時需將葉片回撤至0°位置。
變槳系統(tǒng)輸入壓力監(jiān)控
氣缸壓力由壓力變送器PT5404實時監(jiān)測，確保控制回路穩(wěn)定運行。
蓄能器壓力監(jiān)測
變槳系統(tǒng)故障時，蓄能器通過失效安全閥自動觸發(fā)，利用液壓壓力推動葉片歸位至0°，保障停機安全。系統(tǒng)通過壓力變送器PT5404監(jiān)測壓力，確保控制回路可靠性。
中央潤滑系統(tǒng)的核心功能是為關鍵部件（如葉片固定器、齒輪箱軸承及發(fā)電機軸承等）提供充足且自動的潤滑保護，以顯著降低維護頻次與運維成本。
潤滑油可視化液位監(jiān)測
采用MK系列磁性氣缸開關或KG系列電容式傳感器實時監(jiān)測儲油罐液位，當液位低于預設閾值時發(fā)出報警信號。傳感器支持非接觸式介質識別，可根據不同油液特性定制校準參數。
潤滑油分配器狀態(tài)監(jiān)測
潤滑系統(tǒng)總管內的傳感器組用于持續(xù)監(jiān)測活塞閥的開閉狀態(tài)。電感式接近開關IFS214憑借短小堅固外殼，適用于空間受限的情況，-25℃至+70℃寬溫域適應性，特別適合風電設備振動環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。
兆瓦級風力渦輪機額定轉速通常為18-25轉/分鐘，具體視機組尺寸和設計而定。主軸前端（慢軸）安裝的轉速傳感器實時監(jiān)測轉子轉速，為傳動系統(tǒng)或聯軸器故障診斷提供關鍵數據。多數機組通過轉速監(jiān)測模塊將傳感器脈沖信號轉為模擬量傳輸以實現轉速測量。
主軸轉速監(jiān)測
為預防風力渦輪機因超速導致的機械損毀，采用電感式接近開關IGS232對主軸轉速進行實時監(jiān)測，并通過DD系列安全型轉速監(jiān)控器進行數據評估。
檢修葉片、輪轂或傳動鏈時，需啟用轉子鎖防止轉子意外轉動。該裝置采用螺栓式鎖定機構，可通過液壓/電氣/機械方式驅動螺栓縮回轉子盤內。為確保維護期間鎖定有效，傳感器系統(tǒng)會持續(xù)向控制器反饋鎖定狀態(tài)信號，形成雙重安全驗證機制。
轉子鎖位置檢測
風力渦輪機維護期間，采用電感式接近開關IIS246檢測轉子鎖位置，當鎖體到位時傳感器觸發(fā)信號，向控制器發(fā)送解鎖指令，實現從部分鎖定到完全鎖定的可靠過渡。
中央液壓動力單元為液壓驅動部件（如剎車、變槳系統(tǒng)、服務吊機、轉子鎖）提供壓力。ifm提供多款過程傳感器保障系統(tǒng)可靠性。
壓力監(jiān)測
油壓過低時，可能導致轉子葉片螺距或液壓制動系統(tǒng)失效。此時，PP系列壓力傳感器會向控制器發(fā)送警報信號，還支持通過IO-Link接口自動導入開關點參數，實現批量生產的快速編程，徹底避免誤設問題。PT系列壓力變送器能持續(xù)監(jiān)測液壓系統(tǒng)狀態(tài)，憑借其堅固耐用的特性與易用設計，確保長期穩(wěn)定運行。
液位監(jiān)測
LMT系列點液位傳感器實時監(jiān)測液壓油位，當油位降至閾值時觸發(fā)報警信號，預防系統(tǒng)故障。該傳感器兼容IO-Link接口調節(jié)，集成抗泡防垢設計，確保長期可靠運行。
含齒輪箱的風力渦輪機通過齒輪箱將轉子轉速從低速提升至匹配發(fā)電機的額定轉速。其主齒輪箱通常采用三級行星齒輪結構，設計需綜合考慮壽命、重量、尺寸、維護和成本等因素。關鍵參數包括油位狀態(tài)、油溫及齒輪箱內所有旋轉部件的潤滑狀態(tài)。
液位監(jiān)測
通過PA系列靜壓傳感器連續(xù)監(jiān)測齒輪箱油位，避免嚴重損壞，降低高昂維護成本。
機油過濾系統(tǒng)實時監(jiān)測風力渦輪機傳動鏈狀態(tài)。通過檢測微小顆粒預防故障，并通過過濾油液和污垢延長維護周期，顯著降低機組運行成本。
濾芯飽和度監(jiān)測
差壓濾器的壓差可用于判斷濾芯飽和度。通過緊湊型壓力變送器PT5404持續(xù)監(jiān)測濾器前后壓差，當前后壓差增大時可判定濾芯污染或飽和。該傳感器采用金屬薄膜測量單元，具有高強韌性，且在-40℃下符合CCV防爆標準，其模擬量輸出可用于持續(xù)監(jiān)測濾器。
油品水分監(jiān)測
液壓油與潤滑劑中的高濃度水分可能導致設備異常甚至損壞。LDH系列油濕度傳感器同步監(jiān)測油液相對濕度（0%-100%）與溫度，并通過兩路模擬量信號將數據傳輸至PLC，實現連續(xù)監(jiān)控。
風力渦輪機設計要求結構在20年內抵御風暴、雷擊、結冰及高溫。ifm振動傳感器可持續(xù)監(jiān)測塔筒、基礎及葉片結構完整性，監(jiān)測數據助力優(yōu)化風機運行參數，避免共振風險，保障長期結構可靠性。
轉子葉片裂紋監(jiān)測
轉子葉片裂紋會在負載變化時產生瞬態(tài)脈沖。采用振動傳感器VSA101持續(xù)測量葉片內表面加速度，專為結構測量設計，即使葉片運動也不會產生干擾信號。VSE系列振動分析模塊可檢測沖擊事件并觸發(fā)控制器報警。
ifm將與風電企業(yè)緊密合作，以創(chuàng)新為引領，以技術為支撐，共同迎接綠色能源新時代的挑戰(zhàn)與機遇！
文章來源：ifm易福門電子
圖片來源：ifm易福門電子
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審 核 人：李崢
