光电滑环在风力发电系统中的应用

风电滑环在风力发电系统中担负着整个系统的变桨控制动力、控制信号和数据传输功能，是整个风机系统中非常关键的部件，其精密度、可靠性及工作寿命直接影响到风力发电系统的性能。因为风电系统的环境特性，风电滑环必须具有良好的耐低温、高湿度、耐腐蚀、抗冲击、防震动、超长寿命、性能稳定无需维护等特性。普通导电滑环在传输信号是容易受电磁场干扰，而且转动寿命也较低。

因此，对环境特性要求较高的风力发电系统中相应地引入了高性能的产品——光电滑环。

光电滑环，亦称为光电组合滑环或光电旋转接头，光电混合旋转连接器，可在相对转动的部件之间传输电能、电信号和光能、光信号，即保证能量和信号在旋转连接中的正常传输。它有以下两个主要优点：

1、使用光进行信号传输，无电磁泄漏，保密性好，抗电磁场干扰等。

2、无接触传输，无磨损，寿命长，可达10亿转。

自上世纪70年代初开始，国外就逐步开展光纤滑环的研究和开发，美国一些军用部门，如国防武器系统研究实验室、海军武器中心、海军研究实验室和航空航天局路易斯研究中心等都对其进行了可行性研究和开发计划。1989年美国海军公布了舰船用光纤旋转连接头的军用规范 MIL-R-24727 和两篇分规范。

国内对光纤滑环（亦称光纤旋转连接器）的研究是从上世纪90年代初期开始的，1991 年机电部三十四研究所季伯言在光通信技术中发表的《光纤旋转连接器》，是国内最早发表的有关光纤滑环的文献。1992年机电部二十三所寇秉成提到了几种结构方案，可看成是对当时光纤滑环技术的整体概述。到九十年代末期，国内的一些实验室中相继研制出单通道和多通道的光纤滑环。

2010年以后国内的光纤滑环技术有了较大发展，学术论文研究成爆发趋势。部分企业单位和研究所开始推出系列产品，经过多年的实际研究和应用，国产光纤滑环已经趋于成熟，产品可经过抗振动测试，耐低温测试，耐淋雨等要求，性能并不比国外的品牌低。由于进口产品存在价格昂贵、生产周期长、售后服务困难等原因，国产光纤滑环发展迅速，不但在国内逐步增加市场份额，还迅速转向国外市场，与国外老牌厂商形成竞争。

风力发电系统中的线路、控制台、电机或计算机等仪器设备都需要传输高压（或大功率电力）和稳定信号。当传统导电滑环不能满足长寿命、高速信号以及抗干扰传输时，就会与光纤滑环及光端机等配件相结合起来，传输稳定信号和电力。