风力发电机组偏航系统详细介绍
风力发电机及偏航系统

风力发电机及偏航系统引言:风力发电是一种利用风能将其转化为电能的发电方式。
它是一种环保、可再生的能源,可以帮助减少对传统化石燃料的依赖,并减少排放。
风力发电机是风力发电的核心设备,而偏航系统是确保风力发电机能够高效运行的关键部件。
本文将从风力发电机的原理、构造和工作原理以及偏航系统的功能、原理和优化等方面进行阐述,以帮助读者更好地理解风力发电机及偏航系统的工作原理与应用。
一、风力发电机1.原理2.构造3.工作原理当风力吹过风力发电机的叶片时,叶片产生升力,并形成一个扭转力矩。
这个扭转力矩通过轴传递给发电机,进而带动发电机转子旋转。
转子内部的磁场与绕组相互作用,产生感应电动势,从而产生电能。
二、偏航系统1.功能偏航系统是风力发电机中的重要部分,其主要功能是使风力发电机始终面向风向,以利用风能的最大化。
偏航系统可以通过调整发电机的方向来适应风的变化,确保叶片始终相对于风的方向。
2.原理偏航系统通常由风向传感器、控制器和驱动器等组成。
风向传感器负责感知风的方向,控制器根据风向数据和预设参数进行判断和计算,驱动器则通过调整发电机的方向来控制风力发电机的偏航。
3.优化为了提高风力发电系统的效益,偏航系统的优化也尤为重要。
通过采用更先进的风向传感器、控制算法和驱动器技术,可以提高偏航系统的准确性和响应速度,进而提高风力发电机的发电效率。
结论:风力发电机及偏航系统是风力发电的重要组成部分,其工作原理和优化对风力发电系统的效益起到至关重要的作用。
理解和掌握风力发电机及偏航系统的原理和应用,对于推广和应用风力发电具有重要的指导意义。
随着技术的不断进步,风力发电的效率和可靠性将继续提升,为可持续发展和环境保护做出积极贡献。
2.5 偏航系统解析

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限位开关 大齿圈
接近开关
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风力发电机组的偏航系统
风力发电机组的偏航系统一般分为被动偏航 系统和主动偏航系统。 被动偏航系统: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。 主动偏航系统: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。
2
尾舵对风
被动偏航系统---尾舵对风是最常用 的一种对风装置, 它广泛用于小、微 型风力机。
7
偏航系统
功能:改变机舱朝向以实现对风、解缆保护
主要部件:
偏航大齿圈 侧面轴承
滑垫保持装置
滑动衬垫 偏航驱动装置
圆弹簧即调整螺栓
偏航计数器 风速风向仪
8
偏航系统装配位置
9
偏航系统结构
风轮安装在机舱前端,机舱安装在塔架上,机舱能以塔架轴线为轴转 动,使风轮面对来风。 塔架顶端的塔筒法兰上安装偏航轴承,偏航轴承的外圈固定在塔架顶 端,偏航轴承的内圈将用来安装机舱底盘。偏航轴承有很强的轴向承重能 力、能承受径向冲击力与倾覆力矩,在偏航轴承外圈的外围集成着偏航齿 轮。
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偏航系统
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偏航驱动装置
偏航电机及制动器、偏航小齿 轮箱、偏航小齿轮组成了偏航驱动 装置,他们、和主机架用螺栓件连 接在一起。 每个齿轮箱还有一个外置的透 明油位计,用于检查油位。 偏航电机内部含有温度传感器,控 制绕组温度在155℃之内。
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偏航系统工作过程
首先,假设现在是东南风,风电机组正常工作,机舱叶 轮处于迎风状态,即朝向东南方向,但是随着时间变化,风 向逐渐的变化为南风了,那么机组就不能在原来位置工作了 。 这时,由风速风向仪测得风向变化,并传给控制系统存 储下来,控制系统又来控制偏航驱动装置中的四台偏航电机 往风速变化的方向同步运转,偏航电机通过减速齿轮箱带动 小齿轮旋转。小齿轮是与大齿圈相啮合的,与偏航电机、偏 航齿轮箱统一称为偏航驱动装置,上图可以看出,偏航驱动 装置通过螺栓紧固在主机架上,而大齿圈通过88个螺栓紧固 在塔筒法兰上,不可旋转,那么只能是小齿轮围绕着大齿圈 旋转带动主机架旋转,直到机舱位置与风向仪测得的风向相 一致。 当然风向变化是一个连续的过程,并不一定瞬时从东南 风就变为南风了,而是一个逐渐变化的过程。
风力机偏航系统

限位开关
大齿圈
接近开关
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当然风向变化是一个连续的过程,并不一定瞬时从东南风就 变为南风了,而是一个逐渐变化的过程。
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机舱是可以顺时针旋转也可以逆时针旋转的,在偏航 过程中,机舱不能总是朝向一个方向旋转,因为机舱底 部大齿圈内部布置着多根电缆,机舱旋转电缆也就跟着 扭转,所以为了防止电缆扭转破坏特地控制机舱同一方 向旋转圈数不得超过650度(从0度开始,0度为安装风 电机组时确定的位置)。这种控制方法就是靠偏航接近 开关和限位开关来实现的,接近开关一左一右共两个, 负责记录机舱位置,当机舱达到+650度或-650度时 发出信号,控制系统控制偏航电机反向旋转解缆。限位 开关是作为极限位置开关使用的,当机舱继续旋转达到 700度时,限位开关被触发而使得风电机组快速停机。
这时,由风速风向仪测得风向变化,并传给控制系统存储 下来,控制系统又来控制偏航驱动装置中的四台偏航电机往 风速变化的方向同步运转,偏航电机通过减速齿轮箱带动小 齿轮旋转。小齿轮是与大齿圈相啮合的,与偏航电机、偏航 齿轮箱统一称为偏航驱动装置,上图可以看出,偏航驱动装 置通过螺栓紧固在主机架上,而大齿圈通过88个螺栓紧固在 塔筒法兰上,不可旋转,那么只能是小齿轮围绕着大齿圈旋 转带动主机架旋转,直到机舱位置与风向仪测得的风向相一 致。
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尾舵对风
许多农用的多 叶风轮风力机也采 用尾舵对风,有些 尾舵是两叶张开的 样式,对风有较大 的阻力,以抗衡多 叶风轮的阻力,保 证稳定的对风。
4
尾舵对风
5
侧风轮对风
侧风轮对风结构在机舱后部两侧有两个侧风轮(舵轮),两个侧风轮一 般在同一个转轴上,转轴水平并与风力机风轮主轴垂直。在风力机准确对风 时两侧风轮面与风向平行,侧风轮不会旋转;当风力机未对风时侧风轮与风 有夹角就会旋转,并通过齿轮、蜗杆蜗轮推动机舱转动直至风力机风轮对风 后停止。
偏航系统

4.3 偏航系统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。
风力机发电机组的偏航系统是否动作,受到风向信号的影响,而偏航系统及其部件的运行工况和受力情况也受到地形状况影响。
本章主要阐述偏航控制系统的功能、原理、以及影响偏航系统工作的一些确定的和不确定的因素。
4.3.1 偏航系统的工作原理偏航系统的原理框图如图4-11 所示,工作原理为:通过风传感器将风向的变化传递到偏航电机控制回路的处理器里,判断后决定偏航方向和偏航角度,最终达到对风目的。
为减少偏航时的陀螺力矩,电机转速将通过同轴联接的减速器减速后,将偏航力矩作用在回转体大齿轮上,带动风轮偏航对风。
当对风结束后,风传感器失去电信号,电机停止工作,偏航过程结束。
图4-11 偏航系统硬件设计框图4.3.1 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;4.3.2 偏航系统控制原理风能普密度函数为:432222||1K i W i W S S V ωφωππφ=⎡⎤⎛⎫⎢⎥+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦(1) 其中,1()2i i ωω=-⋅∆,风波动频率;ω∆—积分步长;K S —表面张力因数; φ—风波动范围因数;W V —平均风速。
平均风速W V 附近的瞬时风速()Wv t 为:1()2co s()n W i i i v t t ωφ==⋅+∑(2)对于时变量i 而言,i φ为自由独立变量,0<i φ<2π,n 为积分步长数量。
偏航系统原理及维护

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个偏航内齿圈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10s5.内部旁路继电器TOR接点闭合,晶闸管控制截止。
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。
2.5 偏航系统

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偏航系统
功能:改变机舱朝向以实现对风、解缆保护
主要部件:
偏航大齿圈 侧面轴承
滑垫保持装置
滑动衬垫 偏航驱动装置
圆弹簧即调整螺栓
偏航计数器 风速风向仪
8
偏航系统装配位置
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偏航系统结构
风轮安装在机舱前端,机舱安装在塔架上,机舱能以塔架轴线为轴转 动,使风轮面对来风。 塔架顶端的塔筒法兰上安装偏航轴承,偏航轴承的外圈固定在塔架顶 端,偏航轴承的内圈将用来安装机舱底盘。偏航轴承有很强的轴向承重能 力、能承受径向冲击力与倾覆力矩,在偏航轴承外圈的外围集成着偏航齿 轮。
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尾舵对风
许多农用的多 叶风轮力机也采 用尾舵对风,有些 尾舵是两叶张开的 样式,对风有较大 的阻力,以抗衡多 叶风轮的阻力,保 证稳定的对风。
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尾舵对风
5
侧风轮对风
侧风轮对风结构在机舱后部两侧有两个侧风轮(舵轮),两个侧风轮一 般在同一个转轴上,转轴水平并与风力机风轮主轴垂直。在风力机准确对风 时两侧风轮面与风向平行,侧风轮不会旋转;当风力机未对风时侧风轮与风 有夹角就会旋转,并通过齿轮、蜗杆蜗轮推动机舱转动直至风力机风轮对风 后停止。
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偏航系统结构
机舱底盘安装在偏航轴承的内圈上,机舱底盘是风力机主轴、齿轮箱 、发电机等设备安装的机座,也叫机架。机舱底盘可通过偏航轴承以塔架 轴线为轴转动。
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偏航系统结构
在机舱底盘上安装有偏航驱动电动机,通过电机的减速箱连接小齿轮, 小齿轮与偏航齿轮啮合,偏航驱动电动机旋转时即可推动机舱底盘在塔架上 转动。偏航驱动电动机一般有两台至四台。
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风力发电机组的偏航系统
风力发电机组的偏航系统一般分为被动偏航 系统和主动偏航系统。 被动偏航系统: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。 主动偏航系统: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。
风力发电机偏航系统的组成

风力发电机偏航系统的组成一、引言风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置,风力发电机偏航系统是指控制风力发电机转向风向的系统。
它的主要作用是保持风力发电机转子始终朝向风的方向,以最大化风能的捕捉效率。
1. 偏航控制器:偏航控制器是风力发电机偏航系统的核心部件。
它负责监测风向和风速,并根据设定的参数来控制偏航动作。
通常采用微处理器或PLC来实现控制逻辑,具备高精度和高可靠性。
2. 风向传感器:风向传感器用于测量风的方向,通常采用风向风速传感器。
它能够快速准确地感知风的方向,并将信号传输给偏航控制器,以便偏航控制器做出相应的调整。
3. 偏航驱动装置:偏航驱动装置是将偏航控制器的指令转化为实际的偏航动作的装置。
常见的偏航驱动装置有液压驱动装置和电动驱动装置两种。
液压驱动装置通过控制液压缸的伸缩来实现偏航动作,而电动驱动装置则通过电机驱动来实现。
4. 偏航传动系统:偏航传动系统用于传递偏航动作到风力发电机的转向机构。
它通常由传动轴、传动链条或传动皮带等组成,能够将偏航驱动装置产生的动力传递给转向机构,使风力发电机实现转向。
5. 转向机构:转向机构是风力发电机偏航系统的关键部件,它承担着将偏航动作传递给风力发电机转子的任务。
常见的转向机构有齿轮转向机构、液压转向机构和电动转向机构等。
它能够将来自偏航传动系统的动力转化为适合风力发电机转子转向的动力。
6. 控制信号传输系统:控制信号传输系统用于将偏航控制器发出的控制信号传输给偏航驱动装置。
常见的控制信号传输系统有导线传输系统、无线传输系统和光纤传输系统等。
它能够实现远程控制和监测,提高风力发电机的可靠性和安全性。
三、总结风力发电机偏航系统是风力发电机的重要组成部分,它通过偏航控制器、风向传感器、偏航驱动装置、偏航传动系统、转向机构和控制信号传输系统等组件的相互配合,实现风力发电机转向风向的功能。
只有保持风力发电机始终朝向风的方向,才能最大化地捕捉风能,提高发电效率。
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风力发电机组偏航系统详细介绍2012-12-15资讯频道偏航系统的主要作用有两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。
使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态,其一是与风力发电机组的控制系统相互配合,个。
以保障风力发其二是提供必要的锁紧力矩,充分利用风能,提高风力发电机组的发电效率;被动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。
电机组的安全运行。
舵轮常见的有尾舵、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,和下风向三种;通常都采用主动偏航的齿轮驱动对于并网型风力发电机组来说,齿轮驱动和滑动两种形式。
形式。
1.偏航系统的技术要求1.1. 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;雨、冰雹、雪和冰;4).5). 化学活性物质;机械活动微粒;6).盐雾。
风电材料设备7).近海环境需要考虑附加特殊条件。
8).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,应考虑几气候条件的变化应在与年轮周期相对应的正常限制范围内,种气候条件同时出现的可能性。
不影响所设计的风力发电机组偏航系统的正常运行。
1.2. 电缆必须使电缆有足够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,电缆悬垂量的多少是根据电缆所允许的扭转角度确定的悬垂量,在设计上要采用冗余设计。
的。
阻尼1.3.偏航系统在机组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,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偏航时必须具有合适的阻尼力矩。
只有在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。
确定。
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。
1.4. 解缆和纽缆保护偏航系统的偏航动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。
所以在偏航系统中应设置与方向有关的计数作会导致机舱和塔架之间的连接电缆发生纽绞,检测装置或类一般对于主动偏航系统来说,装置或类似的程序对电缆的纽绞程度进行检测。
对于被动偏航系统检测装置或类似似的程序应在电缆达到规定的纽绞角度之前发解缆信号;偏航系并进行人工解缆。
的程序应在电缆达到危险的纽绞角度之前禁止机舱继续同向旋转,一般与偏航圈统的解缆一般分为初级解缆和终极解缆。
初级解缆是在一定的条件下进行的,这个装置的控制逻纽缆保护装置是风力发电机组偏航系统必须具有的装置,数和风速相关。
辑应具有最高级别的权限,一旦这个装置被触发,则风力发电机组必须进行紧急停机。
偏航转速 1.5.1对于并网型风力发电机组的运行状态来说,风轮轴和叶片轴在机组的正常运行时不可避免的产生陀螺力矩,这个力矩过大将对风力发电机组的寿命和安全造成影响。
为减少这个力矩对风力发电机组的影响,偏航系统的偏航转速应根据风力发电机组功率的大小通过偏航系统力学分析来确定。
根据实际生产和目前国内已安装的机型的实际状况,偏航系统的偏航转速的推荐值见表5。
表5偏航转速推荐值w1.6. 偏航液压系统并网型风力发电机组的偏航系统一般都设有液压装置,液压装置的作用是拖动偏航制动器松开或锁紧。
一般液压管路应采用无缝钢管制成,柔性管路连接部分应采用合适的高压软管。
螺接管路连接组件应通过试验保证偏航系统所要求的密封和承受工作中出现的动载荷。
液压元器件的设计、选型和布置应符合液压装置的有关具体规定和要求。
液压管路应能够保持清洁并具有良好的抗氧化性能。
液压系统在额定的工作压力下不应出现渗漏现象。
1.7. 偏航制动器采用齿轮驱动的偏航系统时,为避免振荡的风向变化,引起偏航轮齿产生交变负荷,应采用偏航制动器(或称偏航阻尼器)来吸收微小自由偏转振荡,防止偏航齿轮的交变应力引起轮齿过早损伤。
对于由风向冲击叶片或风轮产生偏航力矩的装置,应经试验证实其有效性。
1.8. 偏航计数器偏航系统中都设有偏航计数器,偏航计数器的作用是用来记录偏航系统所运转的圈数,当偏航系统的偏航圈数达到计数器的设定条件时,则触发自动解缆动作,机组进行自动解缆并复位。
计数器的设定条件是根据机组悬垂部分电缆的允许扭转角度来确定的,其原则是要小于电缆所允许扭转的角度。
1.9. 润滑偏航系统必须设置润滑装置,以保证驱动齿轮和偏航齿圈的润滑。
目前国内的机组的偏航系统一般都采用润滑脂和润滑油相结合的润滑方式,定期更换润滑油和润滑脂。
1.10. 密封偏航系统必须采取密封措施,以保证系统内的清结和相邻部件之间的运动不会产生有害的影响。
1.11. 表面防腐处理偏航系统各组成部件的表面处理必须适应风力发电机组的工作环境。
风力发电机组比较典型的工作环境除风况之外,其他环境(气候)条件如热、光、腐蚀、机械、电或其他物理作用应加以考虑。
2.偏航系统的组成偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、纽缆保护装置、偏航液压回路等几个部分组成。
偏航系统的一般组成结构见图5。
2偏航驱动装置可以采用电机风力发电机组的偏航系统一般有外齿形式和内齿形式两种。
常开式制动器一般是指有液压力或电制动器可以是常闭式或常开式。
驱动或液压马达驱动,常闭式制动器一般是指有液压力或电磁力拖动制动器处于锁紧状态的制动器;磁力拖动时,偏航系统必须具有偏航定位锁紧制动器处于松开状态的制动器。
采用常开式制动器时,时,装置或防逆传动装置。
2.1. 偏航轴承轮齿可采用内齿或外齿形偏航轴承的轴承内外圈分别与机组的机舱和塔体用螺栓连接。
内齿形式是轮齿位于加工相对来说比较简单;式。
外齿形式是轮齿位于偏航轴承的外圈上,具体采用内齿形式或外齿形式应根据机结构紧凑。
偏航轴承的内圈上,啮合受力效果较好,。
风电材料设备组的具体结构和总体布置进行选择。
偏航齿圈的结构简图见图66 偏航齿圈结构简图风电材料设备图《渐开线园柱齿轮承载能GB3480DIN3990(1)、偏航齿圈的轮齿强度计算方法参照和《渐开线园柱齿轮胶合承载能力计算方法》进行计算。
力计算方法》及GB6413《回转支承》来进行计算,偏JB/T2300DIN281(2)、偏航轴承部分的计算方法参照或航轴承的润滑应使用制造商推荐的润滑剂和润滑油,轴承必须进行密封。
2.2. 驱动装置3 驱动装置一般由驱动电机或驱动马达、减速器、传动齿轮、轮齿间隙调整机构等组成。
驱动装置的减速器一般可采用行星减速器或蜗轮蜗杆与行星减速器串联;传动齿轮一般采用渐开线圆柱齿轮。
传动齿轮的齿面和齿根应采取淬火处理,一般硬度值应达到HRC55~62。
驱动装置的结构简图见图7图7 偏航驱动装置结构简图2.3. 偏航制动器偏航制动器一般采用液压拖动的钳盘式制动器,其结构简图见图8。
风电材料设备(1)、偏航制动器是偏航系统中的重要部件,制动器应在额定负载下,制动力矩稳定,其值应不小于设计值。
在机组偏航过程中,制动器提供的阻尼力矩应保持平稳,与设计值的偏差应小于5%,制动过程不得有异常噪声。
制动器在额定负载下闭合时,制动衬垫和制动盘的贴合面积应不小于设计面积的50%;制动衬垫周边与制动钳体的配合间隙任一处应不大于0.5mm。
制动器应设有自动补偿机构,以便在制动衬块磨损时进行自动补偿,保证制动力矩和偏航阻尼力矩的稳定。
在偏航系统中,制动器可以采用常闭式和常开式两种结构形式,常闭式制动器是在有动力的条件下处于松开状态,常开式制动器则是处于锁紧状态。
两种形式相比较并考虑失效保护,一般采用常闭式制动器。
(2)、制动盘通常位于塔架或塔架与机舱的适配器上,一般为环状,制动盘的材质应具有足够的强度和韧性,如果采用焊接连接,材质还应具有比较好的可焊性,此外,在机组寿命期内制动盘不应出现疲劳损坏。
制动盘的连接、固定必须可靠牢固,表面粗糙度应达到Ra3.2。
(3)、制动钳由制动钳体和制动衬块组成。
制动钳体一般采用高强度螺栓连接用经过计算的足够的力矩固定于机舱的机架上。
制动衬块应由专用的摩擦材料制成,一般推荐用铜基或铁基粉末冶金材料制成,铜基粉末冶金材料多用于湿式制动器,而铁基粉末冶金材料多用于干式制动器。
—般每台风机的偏航制动器都备有2个可以更换的制动衬块。
42.4. 偏航计数器当偏航系统旋转的圈数达到设计所规定的初级偏航计数器是记录偏航系统旋转圈数的装置,计数器一般是一解缆和终极解缆圈数时,计数器则给控制系统发信号使机组自动进行解缆。
个带控制开关的蜗轮蜗杆装置或是与其相类似的程序。
五、纽缆保护装置它是出于失效保护的目的而安装在偏航系统纽缆保护装置是偏航系统必须具有的装置,电缆的纽绞达到威胁机组安全运行的程度它的作用是在偏航系统的偏航动作失效后,中的。
而触发该装置,使机组进行紧急停机。
一般情况下,这个装置是独立于控制系统的,一旦这个装置被触发,则机组必须进行紧急停机。
.偏航系统的维护 3 偏航系统零部件的维护 3.1.、偏航制动器风电材料设备1)()2、偏航轴承()、偏航驱动装置(3 3.2. 偏航系统的维修和保养.偏航系统的常见故障 4 齿圈齿面磨损风电材料设备 4.1.原因:齿轮副的长期啮合运转;相互啮合的齿轮副齿侧间隙中渗入杂质;润滑油或润滑脂严重缺失使齿轮副处于干摩擦状态。
液压管路渗漏 4.2.原因:管路接头松动或损坏;密封件损坏。
54.3. 偏航压力不稳原因:液压管路出现渗漏;液压系统的保压蓄能装置出现故障;液压系统元器件损坏。
4.4. 异常噪声原因:风电材料设备润滑油或润滑脂严重缺失;偏航阻尼力矩过大;齿轮副轮齿损坏;偏航驱动装置中油位过低。
4.5. 偏航定位不准确原因:风向标信号不准确;偏航系统的阻尼力矩过大或过小;偏航制动力矩达不到机组的设计值;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。
4.6. 偏航计数器故障原因:连接螺栓松动;异物侵入;连接电缆损坏;磨损。
风电机组的偏航系统及发展趋势偏航系统的作用、种类和组成偏航系统是风电机组特有的伺服系统。
偏航系统的主要作用有两个。
其一是与风电机组的控制系统相互配合,使风电机组的风轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高风电机组的发电效率,同时在风向相对固定时能提供必要的锁紧力矩,以保障风电机组的安全运行。
其二是由于风电机组可能持续地一个方向偏航,为了保证机组悬垂部分的电缆不至于产生过度的纽绞而使电缆断裂、失效,在电缆达到设计缠绕值时能自动解除缠绕。
偏航系统的方案有多种,如阻尼式偏航系统、带有偏航制动器的固定式偏航系统、软偏航系统、阻尼自由偏航系统和可控自由偏航系统等。
目前应用最为普遍的有两种,一种是采用滑动轴承的阻尼式偏航系统,另一种是采用带有偏航制动器的固定式偏航系统。
偏航系统是由偏航控制机构和偏航驱动机构两大部分组成。