风力发电机组液压系统
风力发电机组液压系统相关知识讲解
• 2).用途
• ◆作卸荷阀用
• ◆作远程调压阀
• ◆作高低压多级控制阀
• ◆作顺序阀
• ◆用于产生背压（串在回油路上）。
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• 3.减压阀：功用是降低系统中某一支路的压力。 • 减压阀是使出口压力低于进口压力的压力控制阀。
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• 4.电液比例阀概述
•
比例电磁阀是作为功率控制元件,根据输入的电信号电压值的大小,
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PART 04
液压系统的组成
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液压系统的组成
动力部分；电动机、液压泵 工作介质；液压油
执行部分；液压缸 控制部分；控制阀等 辅助部分；油箱、油管、过滤器等
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电动机
整个系统的动力源，为液压泵提供机械能。
液压泵
将电动机输入的机械能转换为压 力能输出，为执行元件提供压力 油。
Composition of hydraulic system
PART 05 刹车器
Brake
目录 / CONTENTS
PART 06 系统图纸
System drawings
PART 07 日常维护及定检
Routine maintenance and inspection
PART 08 故障处理
Fault handling
右两端分别输入相同压力和流量的油液，则活塞上产生的推力和往返
速度也相等。这种液压缸常用于往返速度相同且推力不大的场合。
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• 如图所示为单活塞杆式液压缸结构图。缸体1和底盖焊接成一体。活塞2靠支撑环
4导向用Y型密封圈5密封，活塞2与活塞杆3用螺纹连接。活塞杆3靠导向套6、8
风电机组液压系统讲解
• 3)外界侵入的污染
• 油箱防尘性差，容易侵入灰尘、切屑和杂物；油箱没有设 置清理箱内污物的窗口，造成油箱内部难清理或无法清理 干净；切削液混进油箱，使油液严重乳化或掺进切屑；维 修过程中不注意清洁，将杂物带入油箱或管道内等。
• 4)管理不严
• 新液压油质量未检验；未清洗干净的桶用来装新油，使油 液变质；未建立液压油定期取样化验的制度；换新油时， 未清洗干净管路和油箱；管理不严，库存油液品种混乱； 将两种不能混合使用的油液混合使用。
• 节流阀18-1 用于抑制蓄能器预压力并在系统维修时，释 放来自蓄能器16-1的压力油。油箱上装有油位开关2，用 来监视油箱的油位，防止油箱内油溢出或泵在缺油情况下 运转。
• 油箱内的油温由装在油箱上部的热电阻（PT100）测得。 油温达到设定值时会报警。
• 1)液压系统在运转／暂停时的工作情况 • 电磁阀19-1 和19-2(紧急顺桨阀)通电后，使比例阀上的P
工作的灵敏性、稳定性、可靠性和寿命提出了愈 来愈高的要求，而油液的污染会影响系统的正常 工作和使用寿命，甚至引起设备事故。据统计， 由于油液污染引起的故障占总故障的75％以上， 固体颗粒是液压系统中最主要的污染物。可见要 保证液压系统工作灵敏、稳定、可靠，就必须控 制油液的污染。
• 液压油污染原因与危害 • 液压油污染原因 • 1)藏在液压元件和管道内的污染物 • 液压元件在装配前，零件未去毛刺和未经严格清洗，铸造
• 机械刹车机构
• 机械刹车机构由安装在低速轴或高速轴上 的刹车盘与布置在它四周的液压钳构成。 液压钳是固定的，刹车圆盘随轴一起转动。 由PLC控制刹车钳的打开和关闭。实现风力 发电组轴系的启、停。为了监视机械刹车 机构的内部状态，刹车钳内部装有指示刹 车片厚度的传感器。
风力发电机组电液伺服液压系统简介
风力发电机组电液伺服系统简介一、概述：风力发电机组的液压伺服系统，主要用于变浆距风力发电机组的变浆控制装置、安全浆距控制装置、偏航驱动和制动装置、停机制动装置提供液压驱动力及控制，实现风力发电机组的转速控制、功率控制，同时也制控机械刹车机构。
根据自然风速、风向，液压伺服系统自动调节发电机组在稳定的电压和频率下运行发电，并对恶劣气候实施自动安全保护。
二、风力发电机组电液伺服液压系统特点：1、可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1），即能在很宽的范围内很容易地调节力与转矩；2、控制性能好，对力、速度、位置等指标能以很高的响应速度精确地进行控制。
很容易实现机器的自动化，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。
3、体积小、重量轻、运动惯性小、反应速度快，动作可靠，操作性能好。
4、可自动实现过载保护。
一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。
5、可以方便地根据需要使用液压标准元件、灵活地构成实现任意复杂功能的系统。
6、采用高性能比例伺服阀，提高抗污染能力。
三、电液伺服系统的基本组成1、动力元件动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体（主要是油）的压力能，是指液压系统中的油泵，向整个液压系统提供压力油。
液压泵的常见结构形式有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
2、控制元件控制元件(即各种液压阀)其作用是在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向，以满足执行元件对力、速度和运动方向的要求。
该电液伺服系统的主要元件为带位置反馈的高性能比例伺服阀。
3、执行元件执行元件是把系统的液体压力能转换为机械能的装置，驱动外负载做功。
旋转运动用液压马达，直线运动用液压缸，摆动用液压摆动马达。
油缸、马达有位置传感器与控制阀构成反馈控制。
4、辅助元件辅助元件是传递压力能和液体本身调整所必需的液压辅件，其作用是储油、保压、滤油、检测等，并把液压系统的各元件按要求连接起来，构成一个完整的液压系统。
辅助元件包括油箱、蓄能器、滤油器、传感器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位计、油温计等。
风力发电系统中液压系统的控制
２ ． １ 设 备 的 检 查
液压原理 图。液压系 统最常见的问题是泄漏，导管接 口处的泄露可 以通过拧紧来解 决，元 器件发 生的泄露则必须更 换密封件 。排除故 障后 ，最主要 的是查 出故障发生的诱因。例如，液压元件因油液污 染而失效 ，则必须更换液压油 。 ２ ． ５液压系统的常见故 障 （ １ ）出现异常振动和噪声原 因可能是 ：旋转轴联接不同心：液 压泵超载或 吸油 受阻；管路松动；液压阀出现 自激振荡；液面低；
在定桨距 风力发 电机组 中，液压系统 主要 用于空气动力制动、 机械制动 ，以及偏航 驱动 与制动：在变桨距风力 发电机组中，液压 系统主要用于控制变 距机构和机械制动 ，也用 于偏航 驱动与制动 。 此外还常用于齿轮箱 润滑 油液的冷却和过滤 ；发 电机 水冷；变流器 的温度控制 ；开关机舱和 驱动 起重机 等。 １风 力发电系统中液压系统概述 ． 压力冲击 应保持在最小 ，压力冲击或 大的压力突降不能导致危 险 。即使是在 动力供应失效及恢复 的情况 下，安全的工作条件也必 须得到保证 。下列外部因素不得影 响液压系 统的运行：（ １ ）盐分和 其他污 染介 质；（ ２ ）砂土和灰尘 ；（ ３ ）杂质；（ ４ ）外部磁场 、电磁 场及 电场 ；（ ５）阳光；（ ６ ）振动 。如果液压 系统构成保护系统 的一 部分 ，电网失效、外部极限温度应不能危及系统的运行 。 同步 发电机恒 定转速运行 ，该转速 由所连接的 电网频率规定而 与作用在其上 的力矩无关 。电网频 率所规 定的转速也就是通常所说
电力科技
风力发电系统 中液压系统 的控制
杨 振 山
（ 中国大唐集 团新能源股份有 限公 司北京检修分公 司。北京 １ ０ ０ ０ ７ １）
风力发电中的液压系统的应用
风力发电中的液压系统的应用摘要：风能作为一种新型的、绿色的可再生能源，日益受到各国政府的关注和重视。
风力发电技术在世界范围内得到了较为广泛的使用和迅速发展，风力发电机也逐渐向大型化、商业化发展。
变桨距和偏航以及制动系统是风力发电机组的重要组成部分，直接影响机组对风能的利用效率和整机性能。
本文就有关液压系统在风力发电机中所发挥的作用进行了阐述。
关键词：新型能源；风力发电机；液压系统；变桨机构；制动系统在中国很多有资历的能源公司和国内大型企业都积极地投入到风电这个新型的能源产业。
它是一种安全可靠的发电方式，随着大型机组的技术成熟和产品商品化的进程，风力发电成本降低，越来越多的企业争相的对该项目进行投资。
1风力发电中的液压系统传统的风力发电系统中，风轮在风力的作用之下进行旋转，齿轮箱将风轮在风力作用下产生的动力传递给发电机并得到相应的转速，发电机将旋转的机械能转化为电能，而由于以上所有的设备的安装位置都在塔架之上，因此导致了塔架所承受的重量较大。
为了得到稳定的电流和电压，需要发电机的转速始终保持在一个恒定的值，传统风力发电会采用两种方式达到这一目的，第一是通过调整风轮叶片角度来实现在不同风速环境下风电机组的转速恒定，第二是不对发电机的转速进行调整，通过相关的变频方式实现电力的稳定输出，此两种方式在经过实际的应用之后发现存在相应的问题，导致效果不佳，此时研究人员发明出一种通过液压系统操作的技术方案，该方案完美解决了前两者所存在的问题，其具体系统结构分别为：（1）风轮；（2）机舱外壳；（3）齿轮箱；（4）变量液压泵；（5）液压管路；（6）定量液压马达；（7）发电机；（8）散热器；（9）液压油箱；（10）安装塔架。
2风力发电中的液压系统的应用 2.1风电机组的功率控制液压系统定浆距风电机组功率控制液压系统结构在不同环境下的工作流程是不同的，当风电机组所处区域风力较小时，叶轮转速经过齿轮箱增速后低于发电机额定转速时，液压系统会通过控制叶片末端的液压单元来驱动叶片旋转，达到增加叶轮旋转速度目的；当风速过大导致发电机转速超过其额定转速时，液压系统进行泄压，此操作将使得叶片末端发生位置改变，改变成与叶片主体呈直角的状态，使得叶片风阻加大，降低叶轮旋转速度。
风电机组液压系统
• 风力发电机组的液压系统的主要功能是刹车（高、低速轴、 偏航刹车），变桨控制、偏航控制。 • 在定桨距风力发电机组中，液压系统的主要作用是提供风 力发电机组的气动刹车，机械刹车的压力，控制机械与气 动刹车的开启实现风力发电机组的开机和停机。 • 在变桨距风力发电机组中，液压系统主要控制变距机构， • 实现风力发电机组的转速控制、功率控制，同时也控制机 械刹车机构及驱动偏航减速器。
• 压力油从泵流经过滤器10和单向阀11-1传送到蓄能器16-1。 过滤器上装有旁通阀和污染指示器。单向阀11-1 在泵停 止时阻止油液回流。在滤油器进口、出口有二个压力测点 (M1 和M2)，它们用于测量泵的压力或滤油器两端的压差。 测量时将各测量点的连接器通过软管与连接器M8上的压 力表14接通。 • 节流阀18-1 用于抑制蓄能器预压力并在系统维修时，释 放来自蓄能器16-1的压力油。油箱上装有油位开关2，用 来监视油箱的油位，防止油箱内油溢出或泵在缺油情况下 运转。 • 油箱内的油温由装在油箱上部的热电阻（PT100）测得。 油温达到设定值时会报警。
• 电磁阀12-2 为停机阀，用来释放油缸的液 压油，使叶尖扰流器在离心力作用下滑出； 突开阀15，用于超速保护，当叶轮的转速 超过设计值时，通过离心力对活塞的作用， 使回路内压力升高；当压力达到一定值时， 突开阀开启，压力油泄回油箱。突开阀不 受控制系统的指令控制，是独立的安全保 护装置。
• 图中，Ⅱ、Ⅲ控制回路是两个独立的高速轴制动回路，通 过电磁阀13-l，13-2分别控制制动器中压力油的进出，从 而控制制动器动作。工作压力由蓄能器8-1 保持。压力开 关9-1 根据蓄能器的压力控制液压泵电动机的启、停。压 力开关9-3、9-4用来指示制动器的工作状态。 • 图中，Ⅳ控制回路为偏航系统回路，偏航系统有两个工作 压力，分别提供偏航时的阻尼和偏航结束时的制动力。工 作压力仍由蓄能器8-1保持。工作时，电磁阀16 得电，回 路压力由溢流阀调节，为系统提供足够的压力保持机舱的 稳定；偏航结束时，电磁阀16失电，制动压力由蓄能器直 接提供。
液压技术在风力发电中的重要性
液压技术在风力发电中的重要性风力发电是目前应用效果较好的发电方式，但其技术水平仍然有待提高，液压技术是机械传动方式的一种，由于风力发电机组在发电过程中对动力系统和调节系统的要求较高，液压系统具有功率大、结构简单、控制灵活、精度高等优点，符合风力发电的特殊要求，在风力发电中发挥着重要的作用，同时被广泛应用于各个领域。
一、风力发电中液压系统的应用1、定桨距风力机功率控制液压系统在定桨距控制的风力机组中，风轮吸收功率随风速的变化而变化（桨叶的结构使得它在风的作用下发生弹性变形）。
当风速超过额定风速时，必须通过叶片失速效应来降低风能利用率Cp。
失速控制一般采用叶尖扰流器控制。
其方法是将一个液压单元装在叶轮轮毂处，在每个桨叶端部各装一个液压缸，叶尖扰流器同液压单元相联，通过连接在液压缸活塞杆和叶尖轴之间的钢丝绳驱动叶尖运动。
当风轮转速低于额定转速，发电机输出功率未达到额定功率时，液压缸驱动叶尖收回，使叶尖与叶片主体靠拢成一条直线。
当风速超过额定风速，发电机输出功率超过最大功率限度时，液压系统开始泄压，叶尖在离心力和弹簧力的作用下弹出，在叶尖轴上的螺旋导槽的作用下，与叶片主体成90°，增大阻力叶轮转速降低。
典型的叶尖扰流器液压系统原理图见图1。
其工作原理如下所述：启动风力机时，电磁换向阀通电，断开液压缸的回油路，液压泵输出压力油，收紧叶尖。
油压继续上升，到过压继电器控制动作的压力时，过压继电器发出信号，经控制器延时后，停止电动机转动，在延时过程中，压力继续上升，达到溢流阀设定的压力值时溢流阀动作，系统压力不再升高。
由于液压系统不可避免的泄漏，使液压缸压力下降，当低于低压继电器设定压力时，低压继电器发出信号，液压泵重新启动，补充油压。
当发电机输出功率超过最高功率限制时，电磁换向阀断电，液压缸的油液流回油箱，系统泄压，叶尖在离心力和弹簧力作用下打开，叶轮转速降低。
2、偏航系统中液压技术应用偏航系统的主要功能分为驱动和制动，主要为风轮提供锁紧力矩，使风轮保持迎风状态，保证风力发电机组的有效运行。
第6章-风力发电机组液压与润滑系统
第6章风力发电机组液压与润滑系统6.1 概述1、风力发电机组的液压系统的主要功能是为（），（）、（）等机构提供动力。
2、在定桨距风力发电机组中，液压系统除了提供（）外，还对机组的（）提供动力，控制空气与机械制动的开启，实现机组的开机和停机。
3、在某些变桨距风力发电机组中，采用了液压变桨距装置，利用液压系统控制（），实现风力发电机组的（）、（），同时也控制机械制动机构以及驱动偏航减速机构。
4、润滑油，填充在金属运动副之间，用以保护（），降低（），减少（），防止（），带走（），更要求超强（）、抗（）和良好的（）适应性能，保证设备在设计寿命内无故障运行。
6.2 风力发电机组的液压系统1、液压系统主要功能：2、某些机组采用液压变桨距系统，对于变桨距系统的伺服油缸，需要压力油的（）和（）都要适时变化，系统中的控制元件是（）。
3、比例阀控制技术基本工作原理：4、变桨距液压系统图见P157，熟悉各液压元件，读懂工作原理。
5、风力发电机液压系统使用的液压油要求具有良好的（）、（）及（）性能，能适应北方寒冷的气候。
推荐使用黏度指数高、抗磨性能好、抗腐蚀、抗氧化性能好、空气释放性、分水性能以及低温性能优异的液压油。
6.3 液压系统的使用与维护1、液压油污染原因：2、液压油污染危害：3、液压系统检查项目：4、液压故障处理：6.4 润滑基础1、一般来说，在摩擦副之间加入某种物质，用来（）、（），以达到延长机件使用寿命的措施叫润滑。
2、能起到减低机件接触面间的（）的物质都叫润滑剂。
3、润滑对机械设备的正常运转起着如下作用：4、根据润滑剂的物质形态分类：5、根据润滑膜在摩擦表面间的分布状态分类：1.（）；2.（）。
6、润滑油由（）加（）调和而成。
基础油在润滑油成分中，一般占（）以上。
7、添加剂按其性能区分有：8、润滑脂由（）加（）和（）组成。
基础油可以是（）或（）。
6.5 风力发电机组的润滑1、风力发电机组使用的油品应当具备下列特性：2、风力发电机组运行的环境温度一般不超过（）度，且持续时间不长。