在随处可见的风力发电机中，编码器主要应用在变桨、偏航定位和发电机测速方面，且其工作环境恶劣。其关键因素是信号的长期稳定，因为停机或更换备件不仅昂贵，而且费时。库伯勒的编码器、计数器和传输技术能够满足这些要求，同时可以提供更有益于客户的安全和可靠的高质量的服务，这不仅适用于设备配套商，而且对整机制造商也是非常好的选择。

目前，市场上有许多用于位置和速度测量的编码器产品，它们的功能特点和规格参数都十分相似，甚至相同。然而，不同之处在于它们是否在不同的使用环境细节上为客户提供了专业的特殊应用配置。多年来，库伯勒公司编码器的特殊功能和特点，使得风机制造商和系统集成商获益非浅。

坚固耐用的“圣蒂科思”编码器

变桨系统通过“圣缔科思”（Sendix）系列绝对式编码器对转子的叶片角度进行测量，然后通过变桨控制器进行调整。附带的增量信号或Sin/Cos信号可以用于变频器对变浆过程的速度控制（图1）。

如果有更高的安全需求，库伯勒可以在编码器中集成一个旋转变压器，将旋转变压器信号发送到变频器上。这些模拟信号可作为变频器对旋转速度控制和方向判断的数据源。功能强大的旋转变压器和精准的编码器相互独立。该冗余系统增加了当风机出现故障时桨叶能够安全收起的有效性和可靠性。

库伯勒绝对多圈编码器采用精确的光学扫描系统。由于采用纯光学系统，所以编码器不需要电池来保证圈数的储存。而且保证100%的抗电磁干扰，即使在电磁抱闸附近也能正常工作，不受影响。

图1  直接安装在桨叶驱动轴上或安装在测量行星齿轮上与变桨齿圈啮合的集成测量系统

库伯勒的绝对单圈和多圈编码器可以直接安装到桨叶驱动轴上，也可以安装在行星齿轮上与轮毂桨叶齿圈啮合使用。包括行星齿轮、安装支架、防护罩等必要的安装辅件已经预装成为部件单元，可以确保在任何现场快速、安全的安装在相应的位置，包括野外施工现场。弹性安装系统确保齿轮与齿圈的紧密啮合，并吸收过载力，以确保编码器轴承不被损坏。同时，在变桨和偏航上使用的库伯勒编码器，编码器本身可附带复位按钮，不仅可以通过控制器发出的信号将编码器复位到原点，而且在现场安装调试时，也可按动复位按钮使桨叶复位到原点或至参考位置。这对于有限的轮毂环境内进行维护和调试非常有帮助。

高标准：最大限度的防海水能力

为了满足海洋环境风力发电的使用，库伯勒提供对外壳部件进行防海水处理的编码器，而且编码器通过测试，防护等级可达IP67。由于它可以使用在潮湿、盐雾的环境，所以可在海洋环境中应用，而且完全符合在腐蚀环境下使用的EN ISO 12944-2 C3标准等级，现在又通过了依据IEC68-2-11标准进行的盐雾实验，时间超过672h，这项测试是汽车行业的专业测试，普通汽车实验时间最长只能达到120h（图2）。库伯勒编码器的坚固的设计、100%抗磁干扰和防海水等特性，保证了其在海洋环境中应用的可靠性。

图2  库伯勒提供的编码器的外壳具有防海水保护层，所以它适用于近海或海洋设备中使用，依照IEC68-2-11标准，库伯勒的编码器已经通过了672h的盐雾测试验证

风机在装配车间和风场的工作温度是完全不同的，所以要求编码器要能在一定的工作温度范围内使用。在不同的地方，白天与夜间、夏季与冬季的温度变化很大，但仍要保证停机后的重新启动和信号的稳定性。对于这种极端条件的要求，库伯勒编码器可在-40℃～+90℃的温度范围内工作，避免过冷或过热对位置的监测和速度的测量造成影响。耐高温型的编码器，最高可在105℃的高温环境下工作，这种耐高温编码器对于在滑环内部和气温较高的风场使用，起到关键的作用。

发电机的速度测量对整个风场的控制系统有非常重要的意义。要求高精度、高分辨率的编码器对动态旋转进行控制，为控制器提供实时的旋转信息。库伯勒的编码器在发电机后端的恶劣环境中工作是非常可靠的，塑料绝缘内衬能够隔离轴电流，保护编码器轴承不被损坏。而且配多种备选的连接件，精度高且安装简单。

库伯勒与客户的合作中，通过了一些产品特殊测试，例如高寿命测试(HALT)，在这个测试过程中，将编码器放到一个极端的温度环境里，进行温度骤变的测试，体现出其编码器的优良品质。

图3  库伯勒提供用于冗余监控的速率表或频率显示仪。它们可以监控轮毂转子和发电机的速度差异，触发继电器使安全控制链的安全抱闸动作，避免超速发生

监测轮毂和发电机之间的转速差

编码器将速度信息汇集到控制器进行比对，然后由控制器将信息发送到风机的控制回路中。风力发电机组的速度检测是必要的，因为大多数风机轮毂的转速很低，但通过变速齿轮，发电机的转速很高。为了检测轮毂和发电机之间的不同转速,库伯勒可以提供安全可靠的计数器产品，这意味着可以避免由于速度偏差，造成的超速情况的发生（图3）。同时，库伯勒的计时器也可准确的记录并入电网的发电量，而且即使没有电源，库伯勒的机电式计数器也可正常工作。库伯勒的计数器产品，无论在速度测量，还是运行时间的计时，都可以独立使用，无需与控制器连接。

目前，风力发电机组已被安装到越来越多的地方。除了现在海上风场和山区风场的大量建立，高海拔地区的风场也在被逐渐开发，虽然这些地方的运输和风电并网是一个很大问题，但其优势也是非常明显的，人口稀少且风力资源丰富，这些都是决定风场建立的因素。同时，也给整机厂商和零部件厂商带了新的挑战。库伯勒公司的编码器可以应用到海拔3000m以上的区域，由于其高品质的电子和外壳部件，较低的大气压力和较大的气温变化，都不会对产品造成任何影响。总而言之，虽然旋转编码器在整个风力发电机组中只占一小部分，但不可否认，在整个风机系统中，它肩负着关键安全性、可靠性的重任。