偏航系统原理及维护 (2)
偏航系统的工作原理
偏航系统的工作原理
偏航系统是飞机上的一个重要的导航和控制系统，它的主要作用是控制飞机的方向。
其工作原理主要是通过对飞机的航向进行监测和调整，使飞机能够沿着预定的飞行路线前进，并保持稳定的飞行状态。
偏航系统的主要组成部分包括惯性导航系统、GPS导航系统、气压高度计、磁罗盘等。
其中惯性导航系统是偏航系统的核心部分，它可以通过对飞机的加速度和转角等信息进行计算，来确定飞机的位置和航向。
而GPS导航系统则可以提供更为精确的位置和航向信息，气压高度计则可以提供飞机的高度信息，磁罗盘则可以用来检测飞机的方向和航向。
在实际飞行中，偏航系统还需要进行一系列的自动控制和校正。
例如，对GPS信号的误差进行校正，对飞机的姿态进行调整，对飞机的速度和高度进行控制等。
这些控制和校正需要依靠飞机上的电子设备和计算机系统来完成。
总的来说，偏航系统的工作原理是非常复杂的，需要多个部件协同工作，才能保证飞机在飞行过程中的准确性和安全性。
因此，对于飞行员而言，熟悉偏航系统的工作原理和操作方法是非常重要的，这可以帮助他们更好地控制飞机，保证飞行的顺利和安全。
- 1 -。
偏航系统的原理及风向标、风速仪元件的讲解
偏航系统的原理及风向标风速仪元件的讲解偏航系统作为风机控制系统的重要组成部分之一，其合理的控制流程是保证风机正常运行的基础。
下面我们就针对偏航系统的过程控制进行初步的认识。
一、偏航系统的基本状态作为风机的偏航系统，其主要作用就是根据风机的运行状况，正确的调整机组的迎风方向。
所以无论在何种情况下，风机都离不开三种基本工作状态，它们是：顺时针偏航，逆时针偏航及停止偏航。
顺时针偏航：所谓顺时针偏航是认为的指定以俯视风机，机舱顺时针方向旋转的偏航过程逆时针偏航：与顺时针偏航方向相反。
停止偏航：机组偏航停止工作。
二、偏航控制系统控制过程分类如何正确处理风机运行过程中对偏航状态的需求，是偏航控制系统的关键所在。
一般来讲，可以把偏航控制系统分为：自动迎风偏航，手动偏航以及解缆偏航。
自动迎风偏航：风机正常运行中只要的偏航控制方式，机组更具风向自动对风。
手动偏航：人为手动干涉风机偏航过程，根据操作者的需要进行的偏航调整。
解缆偏航：是偏航系统对机组电缆防止过度缠绕的一种保护程序。
三、偏航系统控制过程偏航的硬件系统主要由偏航电机、减速机、偏航电机电磁制动器，偏航刹车钳及纽缆传感器等组成。
在启动和停止偏航过程时，要求偏航电机以及电机电磁制动器有一定的先后顺序。
那么为了提高系统偏航时的安全系数，一般在偏航启动时先启动电机再松闸，在偏航停止时先紧闸再停电机。
当然，电机与闸之间合理的动作延迟保护是必不可少的。
偏航电机是多级电机，电压等级690V，内部绕组极限为星形。
电机的末端有一个电磁刹车装置，用于在偏航停止时使电机锁定，从而使偏航传动锁定。
电磁刹车附加的手动释放装置，在需要时可将手柄抬起释放刹车。
偏航刹车钳为液压盘式，由液压系统提供140~160bar的压力，停工足够的制动力，偏航时，液压压力释放但保持20bar的余压，这使偏航过程中保持一定的阻尼力矩，从而减少风机在偏航过程中的冲击载荷。
四、风向标的工作原理风向标的变换器为码盘和光电组件。
偏航系统的工作原理
偏航系统的工作原理
偏航系统是航空器上用于控制飞机方向的重要组成部分。
它包括了多个部件，如指南针、陀螺仪、加速度计、计算机等。
偏航系统通过对这些部件的精密控制，实现了对飞机的方向控制。
首先，指南针是偏航系统的基础部件。
它通过感应地球的磁场来确定飞机的方向，提供了偏航系统的参考基准。
但是，由于地球磁场的不稳定性，指南针容易受到外界干扰，因此需要与其他部件配合使用。
其次，陀螺仪是偏航系统中重要的部件之一。
它能够感应飞机的旋转角度，并将这些信息传送给计算机。
在飞行过程中，陀螺仪能够稳定地保持飞机的方向，从而确保飞行的安全。
此外，加速度计也是偏航系统中的重要组成部分。
它能够感应飞机的加速度和速度，从而使得偏航系统更加精准地控制飞机方向。
在飞行过程中，加速度计能够快速地响应飞机的变化，从而保证了飞行的平稳。
最后，偏航系统中的计算机则是对上述部件进行整合和控制的核心。
它能够自动地计算飞机的位置、速度和方向等信息，并根据这些信息自动地调整偏航系统的控制。
同时，计算机也能够对飞行中的各种异常情况做出响应，保证了飞行的安全性。
总体来说，偏航系统是飞机上控制方向的重要组成部分。
它通过指南针、陀螺仪、加速度计和计算机等多个部件的协作，实现了对飞机方向的精准控制，保证了飞行的安全和稳定。
偏航系统的原理
新疆大学大作业题目：偏航系统的原理学号：学生姓名：所属院系：电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：指导老师：完成日期：20年月日偏航系统的功能和原理摘要能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。
风力发电作为一种可持续发展的新能源，不仅可以节约常规能源，而且减少环境污染，具有较好的经济效益和社会效益，越来越受到各国的重视。
由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点，风力发电机组是复杂多变量非线性不确定系统，因此，控制技术是机组安全高效运行的关键。
偏航控制系统成为水平轴风力发电机组控制系统的重要组成部分。
风力发电机组的偏航控制系统，主要分为两大类：被动迎风偏航系统和主动迎风系统。
前者多用于小型的独立风力发电系统，由尾舵控制，风向改变时，被动对风。
后者则多用大型并网型风力发电系统，由位于下风向的风向标发出的信号进行主动对风控制。
本文设计是大型风力发电机组根据风速仪、风向标等传感器数据，对风、制动、开闸并确定起动，达到同步转速一段时间后，进行并网操作，开始发电。
偏航系统的功能和原理偏航系统是风力发电机组特有的伺服系统，是风力发电机组电控系统必不可少的重要组成部分。
它的功能有两个：一是要控制风轮跟踪变化稳定的风向；二是当风力发电机组由于偏航作用，机舱内引出的电缆发生缠绕时，自动解除缠绕。
风力机偏航的原理是通过风传感器检测风向、风速，并将检测到的风向信号送到微处理器，微处理器计算出风向信号与机舱位置的夹角，从而确定是否需要调整机舱方向以及朝哪个方向调整能尽快对准风向。
当需要调整方向时，微处理器发出一定的信号给偏航驱动机构，以调整机舱的方向，达到对准风向的目的。
1.1 偏航控制系统的功能偏航控制系统主要具备以下几个功能：（1）风向标控制的自动偏航；（2）人工偏航，按其优先级别由高到低依次为：顶部机舱控制偏航、面板控制偏航、远程控制偏航；（3）风向标控制的90°侧风；（4）自动解缆；1.2 偏航控制原理偏航角θe ：T w e θθθ-= (3-1)其中： θW －风向角度；θT －风力机叶轮角度。
风力发电机组的偏航系统设计维护技术
偏航系统是水平轴式风力发电机组必不可少的组成系统之一。
偏航系统的主要作用有两个：其一是与风力发电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率；其二是提供必要的锁紧力矩，以保障风力发电机组的安全运行。
风力发电机组的偏航系统一般分为主动偏航系统和被动偏航系统。
被动偏航指的是依靠风力通过相关机构完成机组风轮对风动作的偏航方式，常见的有尾舵、舵轮和下风向三种；主动偏航指的是采用电力或液压拖动来完成对风动作的偏航方式，常见的有齿轮驱动和滑动两种形式。
对于并网型风力发电机组来说，通常都采用主动偏航的齿轮驱动形式。
第一节偏航系统的技术要求一、环境条件在进行偏航系统的设计时，必须考虑的环境条件如下：1）温度；2）湿度；3）阳光辐射；4）雨、冰雹、雪和冰；5）化学活性物质；6）机械活动微粒；7）盐雾；8）近海环境需要考虑附加特殊条件。
应根据典型值或可变条件的限制，确定设计用的气候条件。
选择设计值时，应考虑几种气候条件同时出现的可能性。
在与年轮周期相对应的正常限制范围内，气候条件的变化应不影响所设计的风力发电机组偏航系统的正常运行。
二、电缆为保证机组悬垂部分电缆不至于产生过度的纽绞而使电缆断裂失效，必须使电缆有足够的悬垂量，在设计上要采用冗余设计。
电缆悬垂量的多少是根据电缆所允许的扭转角度确定的。
三、阻尼为避免风力发电机组在偏航过程中产生过大的振动而造成整机的共振，偏航系统在机组偏航时必须具有合适的阻尼力矩。
阻尼力矩的大小要根据机舱和风轮质量总和的惯性力矩来确定。
其基本的确定原则为确保风力发电机组在偏航时应动作平稳顺畅不产生振动。
只有在阻尼力矩的作用下，机组的风轮才能够定位准确，充分利用风能进行发电。
四、解缆经妞缆保护解缆和纽缆保护是风力发电机组的偏航系统所必须具有的主要功能。
偏航系统的偏航动作会导致机舱和塔架之间的连接电缆发生纽绞，所以在偏航系统中应设置与方向有关的计数装置或类似的程序对电缆的纽绞程度进行检测。
偏航系统的工作原理
偏航系统的工作原理
偏航系统是飞机上的一个重要系统，用于保持航向稳定并防止飞机偏离预定航线。
它的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 航向感知：偏航系统首先需要感知飞机的实际航向。
这通常通过飞机上的磁罗盘或惯性导航系统（INS）来实现。
磁罗盘
通过感应地球的磁场并测量飞机相对于北向的角度来确定航向。
INS则使用加速度计和陀螺仪等传感器来计算和跟踪飞机的航向。
2. 目标航向设定：飞行员通过飞机的自动驾驶系统或驾驶舱中的控制面板设置目标航向。
这是飞机应该沿着的预定航线的方向。
3. 偏航检测：偏航系统会将实际航向与目标航向进行比较，以便检测飞机是否存在偏离。
如果实际航向与目标航向之间有明显差异，则偏航系统会触发下一步骤。
4. 偏航修正：一旦偏航系统检测到飞机偏离目标航向，它会采取相应措施来修正偏航。
这可以通过控制飞机的方向舵以调整飞机的航向，或者通过调整引擎的输出来施加侧向力，使飞机恢复到目标航向上。
5. 反馈控制：偏航系统会持续监测飞机的实际航向和修正的效果，并进行反馈控制以确保飞机保持在目标航向上。
如果飞机再次偏离，偏航系统会及时采取适当的措施进行修正。
通过上述步骤，偏航系统能够有效地保持飞机的航向稳定，并及时纠正任何可能的偏离，从而确保飞机顺利按照预定航线飞行。
风力发电机偏航系统的工作原理
风力发电机偏航系统的工作原理风力发电机偏航系统是风力发电机的重要组成部分，它的主要作用是使风力发电机能够根据风向自动调整转向，使叶片始终对准风的方向，从而最大限度地捕捉到风能。
风力发电机偏航系统的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：1. 风向检测：风力发电机偏航系统首先需要准确地检测到风的方向。
通常，系统会使用一个或多个风向传感器来测量风的方向，并将这些信息传输给控制系统。
2. 信号处理：一旦风向传感器测量到风的方向，这些信号就会被传输到控制系统中进行处理。
控制系统会根据这些信号来确定风的方向，以便后续的调整。
3. 偏航控制：确定了风的方向后，控制系统会通过调整发电机的转向来使叶片对准风的方向。
通常，风力发电机偏航系统使用液压或电动机来实现转向的调整。
控制系统会根据风向信号来控制液压系统或电动机，使风力发电机转向。
4. 转向调整：一旦控制系统调整了风力发电机的转向，风力发电机就能够始终面向风的方向。
这样，风力发电机的叶片就能够最大限度地捕捉到风的能量，并将其转化为电能。
5. 反馈控制：风力发电机偏航系统通常还会包括反馈控制，以确保风力发电机能够稳定地对准风的方向。
反馈控制可以根据风向传感器的信号来实时调整风力发电机的转向，以保持其对准风的方向。
总结起来，风力发电机偏航系统的工作原理是通过风向传感器检测风的方向，控制系统根据这些信号来调整风力发电机的转向，使其始终面向风的方向。
这样，风力发电机就能够最大限度地捕捉到风的能量，并将其转化为电能。
风力发电机偏航系统的工作原理的实现离不开风向传感器、控制系统以及液压或电动机等关键组件的配合。
通过这些关键组件的协同工作，风力发电机偏航系统能够实现稳定的转向调整，从而提高风力发电机的发电效率。
风力发电机组偏航系统详细介绍
风力发电机组偏航系统详细介绍一、引言随着可再生能源的快速发展，风力发电成为了新兴的清洁能源选择之一、风力发电机组的偏航系统是其核心组成部分之一，它能够使风力发电机组在不同风向下旋转，实现最大风能有效利用。
本文将详细介绍风力发电机组偏航系统的原理、构成和工作过程。
二、原理1.风向感知：通过风速传感器和风向传感器，实时感知风的强度和方向。
2.控制系统：根据风向传感器的反馈信息，计算出偏航控制参数，并传递给执行机构。
3.执行机构：根据控制系统的指令，调整风轮的朝向，使其与风向保持一致。
三、构成1.传感器：风力发电机组偏航系统中的传感器主要包括风速传感器和风向传感器。
风速传感器用于感知风的强度，而风向传感器则用于感知风的方向。
2.控制系统：控制系统是风力发电机组偏航系统的核心部分，主要包括控制算法和控制器。
控制算法根据风向传感器的反馈信息计算出偏航控制参数，而控制器则将这些参数传递给执行机构。
3.执行机构：执行机构负责调整风力发电机组的朝向，使其与风向保持一致。
常见的执行机构包括偏航控制器、偏航电机等。
四、工作过程1.感知风向：风力发电机组偏航系统通过风向传感器感知风的方向。
2.计算控制参数：根据风向传感器的反馈信息，控制算法计算出偏航控制参数。
3.传递控制参数：控制器将计算得到的偏航控制参数传递给执行机构。
4.调整朝向：执行机构根据控制参数的指令，调整风力发电机组的朝向，使其与风向保持一致。
5.持续监测：风力发电机组偏航系统持续监测风的方向，根据实时的风向信息进行调整，实现持续稳定的发电。
五、总结风力发电机组偏航系统是风力发电的关键技术之一，它能够在不同风向下实现最大风能有效利用。
本文详细介绍了风力发电机组偏航系统的原理、构成和工作过程。
通过合理的感知、计算和调整机制，风力发电机组能够始终面向风向，实现高效稳定的发电效果。
随着风力发电技术的不断发展，风力发电机组偏航系统也将不断完善，为可再生能源的发展做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
风力发电机组偏航系统原理及维护
UP77/82 风电机组偏航控制及维护
目录
1、偏航系统简介
2、偏航系统工作原理
3、偏航系统控制思想
4、偏航系统故障
5、偏航系统维护
偏航系统简介
偏航系统功能
使机舱轴线能够跟踪变化稳定的风向；
当机舱至塔底引出电缆到达设定的扭缆角度后自动解缆。
风向标
风向标的接线包括四根线，分别是两根电
源线，两个信号（我们实际的）
线和两根加热线；
目前每台机组上有两个风向标；
风向标的N指向机尾；
偏航取一分钟平均风向。
偏航系统结构
4个偏航电机
偏航刹车片（10
个）偏航内齿
塔筒偏航大齿圈侧面轴承
偏航轴承
内摩擦的滑动轴承系统；
内齿圈设计。
偏航驱动电机：
数量：4个
对称布置，由电机驱动小齿轮带动整个
机舱沿偏航轴承转动，实现机舱的偏航；
内部有温度传感器，控制绕组温度
偏航电子刹车装置，
偏航齿轮箱：行星式减速齿轮箱
偏航小齿轮
偏航编码器
绝对值编码器，记录偏
航位置；
偏航轴承齿数与编码器码盘齿数之比；
左右限位开关，常开触点；
左右安全链限位开关，常闭触点；
偏航刹车片
数量：10个
液压系统偏航刹车控制；
偏航系统未工作时刹车片全部抱闸，
机舱不转动；
机舱对风偏航时，所有刹车片半松开，
设置足够的阻尼，保持机舱平稳偏航；
自动解缆时，偏航刹车片全松开。
偏航润滑装置
偏航轴承润滑150cc/周
偏航齿轮润滑50cc /周
用量3：1
润滑周期16分钟/72小时（偏航润滑油泵启动间隔时间：36H 偏航润滑油泵运行时间：960s ）
偏航系统工作原理
偏航系统原理
由四个偏航电机与偏航内齿轮咬合，偏航内齿轮与塔筒固定在一起，四个偏航电机带动机舱转动。
偏航电机由软启动器控制。
偏航软启动器
软启动器使偏航电机平稳启
动；
晶闸管控制偏航电机启动电压
缓慢上升，启动过程结束时，
晶闸管截止；
限制电机起动电流。
偏航软起动器工作时序图
1.主控给出软起使能EN命令；
2.软起内部启动工作继电器READY接点闭合；
3.启动初始电压30%Un；
4.启动时间10s
5.内部旁路继电器TOR接点闭合，晶闸管控制截止。
软启动器的
接线图和电气图
偏航系统特点:
a) 偏航刹车为液压驱动刹车，静止时，10组偏航刹车闸在
120bar～160bar压力下将机舱牢固制动；偏航时，刹车仍然保持一定的余压（15bar的余压），使偏航过程中始终有阻尼存在，保证偏航运动更加平稳，避免可能发生的振动现象；
b) 偏航电机采用大功率低转速的设计方案，选用了力矩特性较
软的多极电机驱动，结合风电场的工况，优化机组偏航转速，保证较小的冲击，从而使偏航过程更加平稳；
c) 位于偏航电机驱动轴上的电磁刹车具有失效保护功能，在出
现外部故障（如断电）时，电磁制动系统仍能使机组的偏航系统处于可靠的制动状态；
d) 偏航轴承采用“零游隙”设计的四点接触球轴承，以增加整
机的运转平稳性，增强抗冲击载荷能力；
e) 优化设计偏航控制系统，对偏航的路径选择进行智能判断，
机组在风速较小的状态下，自行解缆，避免了高风速段偏航解缆造成的发电量损失；
f) 偏航系统主要包括四个偏航驱动机构、一个经特殊设计的带
外齿圈的四点接触球轴承、偏航保护以及一套偏航刹车机构组成；
g) 偏航驱动机构包括一个偏航电机，一个减速齿轮箱、一个齿
数偏航小齿轮；
h) 偏航刹车分为两部分。
其一为与偏航电机轴直接相连的电磁
刹车，另一为液压刹车，在偏航刹车时，由液压系统提供约120 bar～160 bar的压力，使与刹车闸液压缸相连的刹车片
紧压在刹车盘上，提供制动力。
偏航时，液压压力释放但保
持15bar的余压，这样，偏航过程中始终保持一定的阻尼力
矩，大大减少风机在偏航过程中的冲击载荷使齿轮破坏；
i) 偏航系统主要实现两个功能:一是使机舱跟踪变化稳定的风
向、二是由于偏航的作用导致机舱内部电缆发生缠绕而自动
解除缠绕。
偏航系统控制
偏航系统手动控制
偏航系统手动控制可以通过两个方式，一是使用机舱里的手动操作箱，二是利用计算机操作界面。
手动操作箱位于机舱内部，当橙黄色信号指示灯亮时，就是处于手动状态。
通过手动操作箱可以控制偏航系统的断开／接通、顺／逆时针旋转。
利用计算机不仅可以进行偏航系统各参数的观测还可以进行偏航系统的手动控制。
偏航自动对风
起动风速2.5m/s;（P97 最小偏航风速：3m/s 最小偏航速度：
0.2m/s）
偏航额定速度°/s;
低风速下（风速小于9m/s），对风误差大于8°，延时210s，偏航自动对风;
高风速下（风速大于9m/s），对风误差大于15°，延时20s，
偏航自动对风;
在风机加速或发电运行状态下，如果风向突变，对风误差超过70°，风机先正常停机，对风偏航后，再重新启动。
自动解缆
机组在待机模式下，如果偏航圈数大于两周（750°），开始自动解缆；
若偏航角度大与690°，左偏航解缆，若小于-690°，右偏航解缆；
当偏航角度小至±40°以内时，自动解缆停止；
或者解缆至偏航角度小于一圈（360°以内），机舱对风误差在±30°以内时，自动解缆停止。
如果偏航角度大于+690°没有自动解缆，则当角度达到+ 750°时，触动扭缆限位开关，风机报偏航位置故障正常停机，复位后进入待机状态时，应能够自动启动；
如果偏航角度大于+750°°时，触动扭缆安全链限位开关，风机报安全链故障紧急停机，需手动偏航解缆。
当风速超过25 m/s时，自动解缆停止
偏航时液压刹车控制
偏航时10个刹车钳处于半释放状态，偏航系统压力约45bar;
自动解缆时刹车钳处于全释放状态，
偏航系统故障
偏航系统故障
偏航位置故障；
偏航编码器故障；
偏航速度故障；
偏航电机保护跳闸；
偏航润滑油泵保护跳闸
偏航润滑油位低故障；（不报？）
偏航系统故障
故障等级为一类故障；
不能自动重起，需要手动复位
偏航软起故障；
齿圈齿面磨损原因
a) 齿轮的长期啮合运转
b) 相互啮合的齿轮副齿侧间隙中渗入杂质
c) 润滑脂严重缺失使得齿轮处于干摩擦状态
10.7.10.2异常噪声原因
a) 润滑油或润滑脂严重缺失
b) 偏航阻尼力矩过大
c) 齿轮副轮齿损坏
d) 偏航驱动状态中油位过低
10.7.10.3偏航定位不准确原因（风向偏差限值：20°）
a) 风向标信号不准确
b) 偏航系统阻尼力矩过大或过小
c) 偏航制动力矩达不到机组设定值
（1.制动钳不能抬起：原因-液压站油压不足；电磁阀未处于工作位置）
（2.制动钳抬起过慢：原因-系统中有空气压力过低）
（3.制动时间或距离过长，制动力矩不足：原因-弹簧位置不正确或损坏）
（4泄露：密封圈损坏）
d) 偏航系统的偏航齿圈与偏航驱动装置的齿轮之间的齿侧间隙
过大
10.7.10.4润滑油渗漏原因
a) 偏航齿轮箱油位计管路连接接头是松动或损坏
b) 密封件损坏
偏航系统维护
如果环境温度低于-20 ℃，不得进行维护和检修工作。
低温型风力发电机, 如果环境温度低于-30 ℃，不得进行维护和检修工作。
如果风速超过限值（瞬时最大停机风速：33m/s或延时10s停机风速：25m/s），不得上塔进行维护和检修工作。
维护时风机的要求
用维护钥匙将风机打至维护状态（1位置），最好将叶轮锁锁定。
当处理偏航齿轮箱润滑油时，必须配戴安全帽。
表面检查项目：
风机偏航时检查是否有异常噪声,是否能精确对准风向;
检查侧面轴承和齿圈外表是否有污物，检查涂漆外表面是否油漆脱落；
驱动装置齿轮箱的润滑油是否渗漏；
检查电缆缠绕情况、绝缘皮磨损情况。
偏航驱动
检查外表面
检查电缆接线
检查齿轮箱的油位计
检查齿轮箱是否漏油
检查齿轮箱运行是否噪音过大
加油与放油
偏航内齿圈和小齿轮
检查啮合齿轮的侧隙
检查轮齿齿面的腐蚀、破坏情况
检查润滑系统运行情况
定期向润滑系统内加注润滑油脂(定期：)。