風電是一種清潔、可再生的能源，利用?風力發電非常環保，且風能蘊量巨大，因此受到世界各國的重視。

（資料圖：明陽集團）

在風機中，不論是直驅式風電機組還是雙饋異步風電機組，都會有一個關鍵部件：滑環。滑環是整個風力發電機組運動部分與控制的連接介質，如果槳葉是臂膀，主控是大腦，那滑環就是整個系統的神經中樞。因此，滑環是風力發電機組中一個不可或缺的部分。

滑環的定義

滑環，也稱旋轉電氣接口、電氣旋轉關節，是負責為旋轉體連通、輸送能源與信號的電氣部件。也可通俗的統稱為“旋轉連通”或“旋通”。

滑環通常安裝在設備的旋轉中心，主要由旋轉與靜止兩大部分組成。旋轉部分連接設備的旋轉結構并隨之旋轉運動，稱為“轉子”，靜止部分連接設備的固定結構的能源，稱為“定子”。

（資料圖：宜順機電-精密滑環）

風電滑環一般由金屬材料制成，它被安裝在風力發電機的轉子上，并固定在支架上，是風力發電機的重要組成部分之一，負責整個風力發電機系統的功率、控制信號及數據的傳輸。

風電滑環的組成

風電滑環主要是由彈性材料（電刷）、滑動觸點表面材料（導電環、精密小鋼軸承）、絕緣塑膠材料、樹脂粘合材料組成。

導電環（轉子）：安裝在旋轉部件上，由一個或多個金屬環構成，每個環代表一個獨立的傳輸通道。這些環負責在旋轉中傳遞電流、信號或流體。

電刷（定子）：固定在不旋轉的部件上，通常由耐磨材料制成，如含貴金屬的合金，用于與旋轉的導電環保持接觸。電刷通過輕微的壓力與導電環接觸，確保在旋轉中維持穩定的導電性能。

風電滑環的位置是安裝在傳動軸上，如機組輸出軸，增速箱的輸入軸與輸出軸。主要結構是由外殼、內芯、碳刷、導輪等組成。

外殼是風機滑環的外部保護罩，通常由金屬材料制成。其主要作用是保護內部零件免受外界環境的影響，并提供一個安裝位置。

內芯是風機滑環的核心零件，通常由金屬材料制成。其主要作用是支撐碳刷和導輪，并提供電氣接觸點。

碳刷是風機滑環中最重要的零件之一，分為石墨材料、復合金屬刷、纖維刷等。其主要作用是在旋轉時與導輪接觸，實現電氣傳輸。碳刷需要具有良好的導電性能和耐磨性，能夠在長時間運轉中保持穩定的電氣接觸。

（資料圖：宜順機電-碳刷）

導輪是風機滑環中另一個重要的零件，通常由金屬材料制成。其主要作用是在旋轉時與碳刷接觸。導輪通常采用球形或圓柱形設計，具有較大的接觸面積和較小的摩擦阻力。

風電滑環工作原理

滑環通過貴金屬的導電環道與刷針接觸傳遞電流和信號。

（資料圖：默孚龍）

1、當設備旋轉時，導電環隨轉子一起轉動，而電刷保持靜止。

2、電刷通過與旋轉的導電環表面接觸，形成動態的電接觸點，從而在旋轉運動中傳輸電流或信號。

3、設計上會采用精密的材料和工藝，確保接觸點的低電阻和長壽命，減少磨損和電弧的產生，提高傳輸的穩定性和可靠性。

4、在使用過程中，為了保證傳輸效果，需要對滑環進行定期保養和維護。

風電滑環作用

電能傳輸：滑環作為導電連接，能夠傳輸電能，實現風電機內部電能的傳輸。

信號傳輸：滑環還可以傳輸信號，如控制信號、測量信號等，使得風電機能夠實現自動控制。

保護傳動系統：風力發電機在高速旋轉時，需要承受大量的機械應力，此時滑環的作用就顯得尤為重要。滑環可以保護風電機傳動系統，防止機械結構被損壞，延長風電機的使用壽命。

滑環分類

按材質分類

目前使用的滑環主要有單絲（金合金材料）、彈性材料和金合金的結合、碳纖維（銀刷絲束）、電觸頭形式、多刷頭式電刷、墨合金碳刷。

單絲金合金材料優點是一次性折彎成型、穩定性比較好、耐磨性好，缺點彈性有些不足。

彈性材料和金合金結合有很好的彈性。彈性材料模具造型設計與生產，特殊角度設計保證每根刷絲力均衡，觸點耐磨性好。

碳纖維滑環的設計采用刷硬和環軟這個特性，這樣的設計可以更好的作為摩擦負匹配，環以銀為主要材料，銀有很好的潤滑性,這樣的設計對環壽命要求較高，所以環要大。缺點是環的直徑大了，磨損下來磨削會較多。

電觸頭形式彈性材料和金合金觸頭結合有很好的彈性，觸頭耐磨性好，單刷通過的電流大，觸頭式刷絲適合與平滑式環道匹配。滑環用到年限時更換刷絲相對方便，滑環設計時刷絲一般作為滑環的定子。

多刷頭式電刷是彈性材料和金合金多刷頭結合有很好的彈性。多刷頭能夠保證與平滑式環道更多接觸。

墨合金碳刷是由彈性材料和石墨合金結合有很好的彈性，石墨合金結合耐磨性好，單刷通過的電流大，觸頭式刷絲適合與平滑式環道匹配，在旋轉運動中容易產生磨損物，需要定期清理和保養，成本低。

按用途分類

主滑環：用于從塔基向旋轉的機艙和葉片控制系統傳輸電力。

變槳滑環：用于葉片調節（變槳系統），確保葉片能夠根據風速變化調整角度，以優化風能捕獲效率。

（資料圖：摩騰-變槳滑環）

編碼器滑環：與風電滑環一起使用，用于監測風力發電機的轉速和位置信息。

通信滑環：傳輸控制信號和數據，如溫度監控、振動分析和其他狀態監測數據。

風機滑環組裝

1、收到滑環后打開所有的包裝，準備好所需材料和工具，檢查所有的配件是否齊全且完好無損。

2、將底部固定板放置在適當位置上，并用螺絲將其牢固安全；確認轉子軸與底部固定板對正，在兩者間加入合適數量密封墊片進行調節。（仔細選擇合適數量及規格大小密封墊片以確保穩定性和可靠性，并使用扭矩扳手按照制造商建議數值緊固螺絲。）

3、將滑環組件放置在轉子軸上，并確保與底部固定板對齊，使用適當的工具將滑環組件牢固地連接到轉子軸上。（安裝過程中避免使用不合適或損壞的工具以防止零件受損；確認所有螺紋和接口都正確配套并緊密連接。）

4、安裝頂部蓋板并用螺絲進行固定。（仔細檢查頂部蓋板是否完整、無缺陷及符合要求。）

5、組裝完成后，檢查每個聯接點是否穩定可靠，沒有松動現象；進行旋轉試驗以確認運作正常，并觀察有無異常噪音或振動等情況出現。

風電滑環清洗

1、確定清洗材料和工具：根據實際情況確定所需的清洗溶劑、刷子、軟布等清洗材料，并準備所需的工具，如梯子、安全帶等。

2、清理工作區域：對待清洗的風電滑環進行周圍環境的清理，確保工作區域干凈整潔，避免雜物掉落到滑環上。

3、涂抹清洗溶劑：施工人員需要在滑環表面均勻涂抹清洗溶劑，并等待一定時間，讓溶劑徹底滲透污垢。

4、刷洗滑環表面：使用刷子對滑環表面進行刷洗，力度要適中，以免損壞滑環表面。刷洗過程中，要特別注意滑環表面的凹槽和凸起部分。

5、擦拭清洗：用軟布對滑環表面進行擦拭，將溶劑和污垢徹底清除，保持滑環表面干凈。

6、檢測滑環表面：對清洗后的滑環表面進行全面檢測，確保沒有殘留的污垢和異物，同時檢查滑環表面是否有損壞或磨損。

7、潤滑滑環表面：根據實際情況，在滑環表面涂抹適量的潤滑油或脂，保證滑環的正常運轉和減少磨損。

8、清理工作區域：清洗完成后，需要及時清理工作區域，清除任何殘留的清洗溶劑和污垢，確保工作區域整潔。

9、檢查工作質量：施工人員需要對清洗后的滑環進行全面檢查，確保清洗徹底，滑環表面光潔。

滑環的故障與維護

滑環故障

1、防護等級不夠，機組內產生的油霧進入滑環內部，使滑環絕緣性能降低，甚至滑環會短路，燒損現象。

2、電刷摩擦產生的粉塵污染，使滑環絕緣性能降低，這個無法避免，需要定期維護，當這個污染程度較嚴重時滑環會短路，燒損現象。

3、彈簧/彈片彈力的疲勞，這意味著電刷刷壓無法保證而引起的接觸不良，可能造成打火花現象對銅環表面燒損，嚴重時會燒斷刷絲。

4、接觸材料不良，尤其是碳刷，如果碳刷質量差，粉塵顆粒粗硬，會造成粉塵多，使滑環絕緣性能降低，壽命短。

5、抗干擾性弱，電火花現象(尤其是大電流打火花現象)，線路交叉等均會對信號產生影響。

6、抗震性差，會造成波動不良，影響信號丟失，溫升過高，嚴重時產生火花，對銅環表面燒損，甚至會燒斷刷絲。

7、其他，主要指人為因素，比如說刷線碰彎，線拉斷，接線位置不正確，清理不干凈。

滑環維護

檢查電刷及滑道的潤滑

滑環體必須使用專用潤滑油潤滑。如果沒有油膜，必須用不掉纖維的布擦干凈，然后噴潤滑油。整個滑道應該被油濕潤，使得在電刷上形成油滴。

滑動道上或電刷上不得有纖維或粗顆粒。雜物會把電刷抬起，引起傳輸中斷，甚至導致電刷打火而使滑環損壞。

電刷和電刷板更換

損壞的電刷板，損壞或者變藍的電刷都必須更換。

把電刷從電刷裝置中取出，用新的取代。電刷板的更換首先要松開端子盒中的電纜，然后把板擰下來。新板要裝上電刷，然后調整，使電刷對中于軌道上的槽。螺釘涂抹螺紋緊固膠，并用至少7Nm的力擰緊。

更換電刷或者電刷板以后滑環要重新清潔并上油。維護完成后重新裝好滑環外殼。不能有異物進入殼體里，不要有電纜被殼體壓住。檢查殼體上的密封件，如有必要，進行更換。滑環工作前，應再次檢查所有連接是否正確牢固。

代表企業

宜順機電

大連宜順機電有限公司成立于2005年，是專業從事風力發電配套產品的研發、設計、制造、銷售和服務于一體的高新技術企業。

（資料圖：宜順機電）

公司產品主要有滑環刷架、偏航集電環、變槳滑環、接地裝置、電刷等，系列產品功率覆蓋0.75MW-16MW、廣泛應用于內陸、高原、沿海、海上等各類型的2000多個風場，為行業內90%以上客戶提供服務。

摩騰

摩騰科技（上海）有限公司成立于2004年，公司發展初期，主要提供碳制品和滑環產品的代工服務，中期走向自主研發設計、制造、銷售及服務于一體的發展道路，專業開發碳制品、電刷、刷架、滑環系統等產品，廣泛應用于風電、火電、水電、鐵路、航空、船舶、醫療、紡機、線纜、鋼廠、消防、冶金、礦山、工程機械、橡膠等多個行業領域。摩騰自2006年進入風電行業，服務風電行業20年，為行業90%以上客戶提供服務，摩騰風電滑環系列產品廣泛應用于內陸、高原、沿海及海上各類型數千個風場。

默孚龍

深圳市默孚龍科技有限公司是國內最早從事滑環(360°旋轉導電通氣裝置)技術研究，生產，銷售的公司之一，于2013年成立深圳工廠，并涉足國內高端滑環行業，其產品在民用和工業得到廣泛應用，并于2013年進入航空航天和軍用領域，尤其對行業定制滑環經驗豐富，60%以上的銷售是定制產品，擁有超過10000種滑環圖紙數據庫。

（資料圖：默孚龍-風電滑環）

公司長期以來為各軍工，航空，航海，風力發電，自動化設備，各研究所及院校提供各種高精密導電滑環和技術支持，成熟完善的解決方案和可靠的品質，得到行內高度認可，成為其各種高要求，高精密導電滑環首選合作商。

來源：百度文庫，能課堂、華盛電氣技術、北京華信立達電力等