风机各部件的基本介绍
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风机基础知识
一、通风机的概念风机是对气体压缩和气体输送的机械。
通风机只是风机的其中一种，其它的还有鼓风机、压缩机、罗茨鼓风机，但活塞缩形式的空气机械并不是风机。
风机通俗地说，就是一机械，它是处理气体流动问题的机械，它通过动力（如电机）引导空气以一定的形式流动。
它在对空气做功的时候，空气受作用前后的体积几乎没有变化，即空气的的物理形态和温度几乎没有改变以致可以忽略其变化。
这一点，就是通风机与其它风机如鼓风机和压力缩机的重要区别。
在我们通风机制造和应用行业，通常会把通风机简称为风机。
风机是通过这样的途径把功递到空气的：电机——传动装置——风轮——空气。
所以，风机应该具备的结构是：电机、传动装置、风轮，当然，还有外壳。
电机是动力的来源，传装置是动力的的传送媒介，风轮是对空气做功的根本工具，外壳是空气流动的引导装置。
这就是概念性的风机最基本构成。
具体实际情况，风机的结构会比这些多，或少。
二、通风机的分类和原理通风机的分类办法有很多种，可以按空气流动方式分类，也可以按压力大小分类，还可以按用途分类。
（一）按工作原理（二）按气体出口压力（或升压）分类1、通风机指其在大气压为0.101MPa，气温在20℃时，出口全压值低于0.015Mpa。
2、鼓风机指其出口压力为0.015Mpa~0.35Mpa。
3、压缩机指其出口压力大于0.35Mpa。
（三）至于通风机按压力分，可以分为低压、中压、高压。
低压风机：≤300MPA中压风机：≤300MPA高压风机：≥1200Mpa但这种分类，各种教材都会不同，关键是要注意风机的应用场合。
（四）方式，是指空气在风机里面进入并被风轮做功的流动方式，并不是指空气如何进行或离开风机。
1、轴流风机空气从风轮的轴向进入风轮并被做功和加速，并主要沿风轮的轴向向前流动。
我们可以很明显地发现，它们有一个电机，一个风轮，一个外壳。
它们最直观的特点就是风轮是旬螺桨似的。
单间地说它的工作原理，就是螺旋桨的风轮把空气直着吸进来，又直着吹出去。
远景风机主要电气部件运行和主控控制逻辑培训资料
初级制动：通过将桨叶转到从迎风位置转到顺桨位置来实现风机制动。实际上， EN21风机有三个初级制动。EN21采用分散控制策略，每个轴控制箱都配有单独的 PLC控制器、电源管理模块，自成一体，每个叶片都可被看成一个单独的刹车。载荷 分析结果表明即使在顺桨过程中有一个叶片正常顺桨，空气阻力在2min内也会快速将 风轮转速降至500rpm以下，非常安全。 实践证明空气动力制动是极为安全的，它们可在几圈内停止风轮。而且，刹车过程比 较柔和，不会传导大负载或磨损到塔筒和动力设备。 因此，EN21风机系统的制动过程大部分由空气动力制动完成
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3.低电压穿越功能
基本要求 1） 风电场的风电机组具有在并网点电压跌至额定电压的20% 时，能够保持并未运行 625 ms的低电压穿越能力； 2） 并网点电压在发生跌落后3s 内能够恢复到额定电压的90%时，风电场的风电机组 保持并网运行。 2. 有功恢复速度 1） 对故障期间没有切出电网的风电机组，其有功功率在故障切除后快速恢复，以至 少10%额定功率/秒的功率变化率恢复到故障前的水平。 3. 无功电流支持 1） 风电机组必须在识别故障后20ms内通过提供无功功率来支持机端电压，无功功率 的提供必须保证电压每降落1%的同时无功电流增加2%，但不要求无功电流超出额定 电流大小。
11
11.通讯模块
EL6751：通过 CANbus 总线与变频器通讯，通过以太网交换机实现与机舱控 制柜的通讯。 EL6731：通过 Prfibus 总线与变桨系统通讯（EL6731从站），通过以太网交 换机实现与机舱控制柜的通讯。
12
1.风机自检
二.主控关键控制逻辑
远景能源1.5MW机组控制系统均有自检功能，机组会根据主控系统的参数设定，定期 （720h）对自动风机进行自检，目的是定期检查风机安全相关的关键部件和子系统的 可用性，保证风机运行安全。机组自检包括：高速刹车自检、桨叶自检、液压自检、 PCH自检，只有在以上4个系统均自检通过后，风机才能正常启动，如果有任何一个 自检过程不能通过，机组会报出相应的故障，只有待该故障被排除后并再次进行自检 通过后，才能正常启动。
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3.低电压穿越功能
基本要求 1） 风电场的风电机组具有在并网点电压跌至额定电压的20% 时，能够保持并未运行 625 ms的低电压穿越能力； 2） 并网点电压在发生跌落后3s 内能够恢复到额定电压的90%时，风电场的风电机组 保持并网运行。 2. 有功恢复速度 1） 对故障期间没有切出电网的风电机组，其有功功率在故障切除后快速恢复，以至 少10%额定功率/秒的功率变化率恢复到故障前的水平。 3. 无功电流支持 1） 风电机组必须在识别故障后20ms内通过提供无功功率来支持机端电压，无功功率 的提供必须保证电压每降落1%的同时无功电流增加2%，但不要求无功电流超出额定 电流大小。
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11.通讯模块
EL6751：通过 CANbus 总线与变频器通讯，通过以太网交换机实现与机舱控 制柜的通讯。 EL6731：通过 Prfibus 总线与变桨系统通讯（EL6731从站），通过以太网交 换机实现与机舱控制柜的通讯。
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1.风机自检
二.主控关键控制逻辑
远景能源1.5MW机组控制系统均有自检功能，机组会根据主控系统的参数设定，定期 （720h）对自动风机进行自检，目的是定期检查风机安全相关的关键部件和子系统的 可用性，保证风机运行安全。机组自检包括：高速刹车自检、桨叶自检、液压自检、 PCH自检，只有在以上4个系统均自检通过后，风机才能正常启动，如果有任何一个 自检过程不能通过，机组会报出相应的故障，只有待该故障被排除后并再次进行自检 通过后，才能正常启动。
风机风阀知识点总结
风机风阀知识点总结一、风机的概念和分类风机是一种将动力作用在气体上，产生气流和压力的机械设备。
根据其结构和工作原理的不同，风机可以分为很多种类。
主要有离心式风机、轴流式风机和混流式风机。
离心式风机是通过离心力将气体抛出实现增压的；轴流式风机是通过叶片将气体沿着轴线方向推动来实现增压的；混流式风机则是离心式风机和轴流式风机的结合，其叶轮既有离心式风机的叶片，又有轴流式风机的叶片，既能产生压力又能产生气流。
这三种风机的具体应用根据各自的特点而不同，可以用于通风、换气、除尘、脱硫等工业和民用领域。
二、风阀的概念和种类风阀是一种用来调节气体流动的设备，主要是用于控制通风系统中气体的流量和压力。
根据其调节作用的不同，风阀可以分为截流阀、调节阀和反向阀。
截流阀主要用于切断气体流动或者控制气体流向；调节阀是用来调节气体流量和压力的，并且可以根据需要进行手动或自动调节；反向阀则是用来防止气体倒流或逆向流动的，通常在通风系统中使用。
三、风机风阀的特点和应用风机和风阀在通风系统中具有重要的作用，能够有效地控制空气流动和压力，保证通风系统的正常运行。
在实际应用中，通常会根据具体的需求选择合适的风机和风阀进行组合使用。
比如在一些需要大流量通风的场合，可以选择离心式风机和截流阀，通过调节截流阀的开度来控制气体流量和压力；在一些需要精确调节空气流量和压力的场合，可以选择轴流式风机和调节阀，通过调节调节阀的开度来实现需要的通风效果。
四、风机风阀的选择和安装在选择风机和风阀时，需要根据具体的通风系统的需求和工作环境来进行合理的选择。
首先需要考虑的是通风系统所需要的风量和压力，然后根据工作环境和使用要求来选择合适的风机和风阀。
同时，在安装风机和风阀的时候，需要注意安装位置和方向，保证其能够有效地对气体进行控制和调节，并且要保证通风系统的正常运行和安全使用。
五、风机风阀的维护和保养风机和风阀在使用过程中需要进行定期的维护和保养，以保证其正常的工作和使用寿命。
离心通风机的构造和工作原理
必须指出: 通风机的几个性能参数不是固定不变的，它们之间都有一定的内在联 系。当通风机在管网中工作时，这些参数又受到网路特性的影响，所以要选 择好，使用好一台通风机，不但要熟悉通风机的性能，还要了解网路特性以 及它们之间的关系。
第二章 通 风机
第 三 节 离心式通风机的选择
第三节 离心式通风机的选择
有的风机样本中风机中不列出特性曲线，而只列出选择风机的数 字表格，性能表中每一种转速按流量、风压等分为八个性能点。
转速 4000
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
全压
320 310 305 290 285 250 215 190
风量
4250 4820 5275 5870 6300 6800 7300 7760
Ny 100%
N
通风机的有效功率反映了通风机工作的经济性。
后向叶片风机的效率一般在0.8~~0.9之间，前向叶片风机的效率在 0.6~~0.65之间。
同一台风机在一定的转速下，当风量和风压改变时，其效率也随之改 变，但其中必有一个最高效率点，最高效率时的风量和风压称为最佳工况。
通风机在管道系统中工作时，它的风量与风压应尽可能等于或接近最 佳式况时的风量和风压，应注意使其实际运转效率不低于最高效率的90 %。
基 本 位 置
0 °
45 °
90 °
13
5 °
18
0 °
225 °
270 °
315 °
10 15 19
补 充2.2.1°35.36°0
离5 心0风5机的240支28承5 与330传动方式
°°° ° ° °
位风机30的75支1承2 包16 括21机25轴5 、300轴34承5 和机座。我国离
第二章 通 风机
第 三 节 离心式通风机的选择
第三节 离心式通风机的选择
有的风机样本中风机中不列出特性曲线，而只列出选择风机的数 字表格，性能表中每一种转速按流量、风压等分为八个性能点。
转速 4000
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
全压
320 310 305 290 285 250 215 190
风量
4250 4820 5275 5870 6300 6800 7300 7760
Ny 100%
N
通风机的有效功率反映了通风机工作的经济性。
后向叶片风机的效率一般在0.8~~0.9之间，前向叶片风机的效率在 0.6~~0.65之间。
同一台风机在一定的转速下，当风量和风压改变时，其效率也随之改 变，但其中必有一个最高效率点，最高效率时的风量和风压称为最佳工况。
通风机在管道系统中工作时，它的风量与风压应尽可能等于或接近最 佳式况时的风量和风压，应注意使其实际运转效率不低于最高效率的90 %。
基 本 位 置
0 °
45 °
90 °
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270 °
315 °
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补 充2.2.1°35.36°0
离5 心0风5机的240支28承5 与330传动方式
°°° ° ° °
位风机30的75支1承2 包16 括21机25轴5 、300轴34承5 和机座。我国离
风机各部件的基本介绍
大唐山东风电培训中心
• 轮毂 • 风力机叶片都要装在轮毂上。轮毂是风轮的枢纽, 也是叶片根
部与主轴的连接件。所有从叶片传来的力,都通过轮毂传递到 传动系统,再传到风力机驱动的对象。同时轮壳也是控制叶片 桨距(使叶片作俯仰转动) 的所在。
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（2）主传动系统 传动系统包括主轴、齿轮箱和联轴器。轮毂与主 轴固定连接，将风轮的扭矩传递给齿轮箱。有的风 力发电机组组将主轴与齿轮箱的输入轴合为一体。 大型风力发电机组风轮的转速一般在10~30r/min范 围内，通过齿轮箱增速到发电机的同步转速 1500r/min（或1000 r/min），经高速轴、联轴节 驱动发电机旋转。
上风向风机一般采用主动偏航方式，驱动系统 包括偏航电机、减速机、偏航刹车机构等，这种东风电培训中心
偏航控制
大多数水平轴风机采用偏航机构旋转风轮顺风，限 制功率输出。但这种方法响应速度很慢，原因有： （1）机舱和风轮有很大的惯性力矩；
（2）垂直于风轮的风速与偏航角度的变化呈正弦 关系，如果偏航角变化10度，功率下降只变化几个 百分比，而如果桨距角变化10度，功率下降会很明 显。
• 功率控制器主要完成变速恒频控制，保证上网电能质量，与电网同压、 同频、同相输出，在额定风速之下，在最大升力桨距角位置，调节发 电机、叶轮转速，保持最佳叶尖速比运行，达到最大风能捕获效率， 在额定风速之上，配合变桨距机构，最大恒功率输出。
• 小范围内的抑制功率波动，由功率控制器驱动变流器完成，大范围内 的超功率由变桨距控制完成。
机械闸松开 允许机组并网发电 机组自动偏航调向 桨距控制系统选择优化工作模式，根据风速状况选择优化的 桨距角。 液压系统保持工作压力 冷却系统自动状态 操作面板显示“运行”状态 （2）暂停状态 机械闸松开 液压系统保持工作压力 机组自动偏航调向 叶片桨距角调到接近全翼展状态 叶轮空转或停止 冷却系统自动状态 操作面板显示“暂停”状态 这个状态在调试时很有用，主要用来调试时测试整个系统的 功能是否正常。
兆瓦风机原理及介绍
• 变频器主要组成有：并网开关、转子侧变流器、网侧变流器、LCL 滤 波器、du/dt 滤波器、传动单元主接触器和充电电路。
• 变频器的结构设计为IP54 的防水型空冷柜体。柜体结构中带有电气加 热控制部分，能够保证在很冷的环境下进行安全的启动程序。
• 安装地海拔高度 0 到4000 米，超过1000 米时需降容使用。海拔高度 在1000-2000 米之内，每升高100 米，降容1%。
• Crowbar用来在电网出现异常情况时防止出现低电压，通过产生容性 无功功率来支撑电网运行。Crowbar可以根据电网电压对转子侧变流 器的影响开通或关断，保证传动单元在电网电压快速变化时能正常工 作。
• 变频器可以控制风力发电机组机的功率因数，从容性0.9 到 1.0 再到感 性0.9，可以根据用户的要求在±0.9范围内进行任意功率因数的设定。
• NHCE-900盘式制动器为主动式、 自定位盘式制动器，也就是通过液 压油的压力来制动的。
高速轴联轴器
• 联轴器功能： • 连接齿轮箱输出轴与发电机轴； • 补偿两平行性偏差和角度误差； • 转矩限制； • 防止寄生电流通过联轴器从发电机
转子流向齿轮箱；
风机变频器
• 专为双馈式风力发电机设计的。功能：通过控制转子对发电机激磁， 在指定的范围内将发电机与电网同步，并网/脱网操作；产生所需要 的转矩/功率；产生所需要的无功功率。
• 风轮转速范围(正常运行) 9.7 – 19.5
rpm
• 风轮额定转速
17.4 rpm
• 极限载荷时的最大转速
24.3 rpm
(A1-DLC1.6c2-1)
• 主轴倾角
5°
• 风轮旋转方向 (从主轴侧看) 右
高速轴制动器
• 变频器的结构设计为IP54 的防水型空冷柜体。柜体结构中带有电气加 热控制部分，能够保证在很冷的环境下进行安全的启动程序。
• 安装地海拔高度 0 到4000 米，超过1000 米时需降容使用。海拔高度 在1000-2000 米之内，每升高100 米，降容1%。
• Crowbar用来在电网出现异常情况时防止出现低电压，通过产生容性 无功功率来支撑电网运行。Crowbar可以根据电网电压对转子侧变流 器的影响开通或关断，保证传动单元在电网电压快速变化时能正常工 作。
• 变频器可以控制风力发电机组机的功率因数，从容性0.9 到 1.0 再到感 性0.9，可以根据用户的要求在±0.9范围内进行任意功率因数的设定。
• NHCE-900盘式制动器为主动式、 自定位盘式制动器，也就是通过液 压油的压力来制动的。
高速轴联轴器
• 联轴器功能： • 连接齿轮箱输出轴与发电机轴； • 补偿两平行性偏差和角度误差； • 转矩限制； • 防止寄生电流通过联轴器从发电机
转子流向齿轮箱；
风机变频器
• 专为双馈式风力发电机设计的。功能：通过控制转子对发电机激磁， 在指定的范围内将发电机与电网同步，并网/脱网操作；产生所需要 的转矩/功率；产生所需要的无功功率。
• 风轮转速范围(正常运行) 9.7 – 19.5
rpm
• 风轮额定转速
17.4 rpm
• 极限载荷时的最大转速
24.3 rpm
(A1-DLC1.6c2-1)
• 主轴倾角
5°
• 风轮旋转方向 (从主轴侧看) 右
高速轴制动器
第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
平直前盘制造简单， 效率较低，而弧形前 盘气流进口后分离损 失较小，效率较高。
图3－36 前盘型式 (a)平直前盘；(b)锥形前盘；(c)弧形前盘
二、集流器 装置在叶轮前，它应使气流能均匀地充满叶轮的入口截 面，并且气流通过它时的阻力损失应该最小。
图3－37 集流器型式 (a)圆筒形；(b)圆锥形；(c)弧形； （d）锥筒形；(e)锥弧形
第三节 离心式风机的主要部件
一、叶轮
叶轮是离心风机传递能量 的主要部件，由前盘、后 盘、叶片及轮毂组成。 叶轮后弯式叶片有机翼型、 直板型及弯板型等三种； 机翼型效率最高。
图3－34 离心风机叶轮 1－前盘；2－后盘；3－叶片；4－轮毂
图3－35 后弯叶片形状 （a）机翼型；（b）直板型；（c）弯板型
由于泄漏原因叶轮两侧充有液体，液流压力不同，轴向力的 方向指向吸入口。
2、轴向力的平衡
（1）双吸式叶轮
单级泵可采用 双吸叶轮
（2）叶轮对称布置 多级泵采用对称排列的方式，叶轮 数为奇数时首级叶轮采用双吸式。
（3）平衡孔 单吸单级泵，可在叶轮后盖板上 开一圈小孔——平衡孔。 缺点：增加了泄漏，效率降低， 适用于单级泵或小型多级泵上。
第三章离心泵与风机的主要部件与整体结构第一节离心泵主要部件第二节离心泵整体结构第三节离心风机主要部件第四节离心风机整体结构第一节离心泵主要部件一叶轮1叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体提高液体能量的核心部件
第三章 离心泵与风机的主要部件与整体结构
第一节 第二节 第三节 第四节 离心泵主要部件 离心泵整体结构 离心风机主要部件 离心风机整体结构
二、单级双吸泵
特点：S型泵，流量变大适 用于工厂、矿山、城市的 给水，亦可用作中、小型 火力发电厂循环水泵。
风机结构、原理简介
大气压(或当地海拨高度)、含尘浓度、风机调节门、电动机型号、进出口膨胀节、整体底座、
液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控 制柜等。
第十一页，共五十一页。
第三章
风机命名(mìng míng)规则
结构(jiégòu)简介
第十二页，共五十一页。
第三章
风机(fēnɡ jī)旋向 介绍
按
出
风
鼓风机：15kpa~240kpa
口
引风机：负压(fù yā)使用
全
压
使用方式
通风机：风压 小于15kp
鼓风机：正压使用
高压：2.94kpa~14.7kpa
通风机 风压分类
中压：0.98kpa~2.94kpa 低压：小于0.98kpa
第八页，共五十一页。
3
风机主要参数及结构
简介 ( jiégòu)
风机的定义
简单来说，风机是依靠输入的机械能，
提高气体压力并排送气体的机械。 风机的原理
把气体作为不可压缩流体处理，
利用高低压来控制(kòngzhì)气体流量、流向。
第四页，共五十一页。
2
风机(fēnɡ jī)分类
第五页，共五十一页。
第二章
离心风机
叶片式风机(fēnɡ jī)
（按照气流运动） 按 工 作
常以N来表示、其单位用Kw。
第十页，共五十一页。
第三章
现场(xiànchǎng)风机需了解参数
风机常用参数、技术要求：
一般通、引风机；
全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度（当地大气压）、传动方式、输送介质(空气 可不写)、叶轮(yèlún)旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、 电动机型号等。 高温风机及其它特殊风机； 全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、 叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=.....℃、瞬时最高温度T=…℃、当地
液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控 制柜等。
第十一页，共五十一页。
第三章
风机命名(mìng míng)规则
结构(jiégòu)简介
第十二页，共五十一页。
第三章
风机(fēnɡ jī)旋向 介绍
按
出
风
鼓风机：15kpa~240kpa
口
引风机：负压(fù yā)使用
全
压
使用方式
通风机：风压 小于15kp
鼓风机：正压使用
高压：2.94kpa~14.7kpa
通风机 风压分类
中压：0.98kpa~2.94kpa 低压：小于0.98kpa
第八页，共五十一页。
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风机主要参数及结构
简介 ( jiégòu)
风机的定义
简单来说，风机是依靠输入的机械能，
提高气体压力并排送气体的机械。 风机的原理
把气体作为不可压缩流体处理，
利用高低压来控制(kòngzhì)气体流量、流向。
第四页，共五十一页。
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风机(fēnɡ jī)分类
第五页，共五十一页。
第二章
离心风机
叶片式风机(fēnɡ jī)
（按照气流运动） 按 工 作
常以N来表示、其单位用Kw。
第十页，共五十一页。
第三章
现场(xiànchǎng)风机需了解参数
风机常用参数、技术要求：
一般通、引风机；
全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、海拔高度（当地大气压）、传动方式、输送介质(空气 可不写)、叶轮(yèlún)旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=…℃(常温可不写)、 电动机型号等。 高温风机及其它特殊风机； 全压P=…Pa、流量Q=…m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、 叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=.....℃、瞬时最高温度T=…℃、当地
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大唐山东风电培训中心 第二部分 控制系统功能和控制策略介绍
• 各类机型中，变速变距型风电机组控制技术较复杂，其控制系统主要 由三部分组成：主控制器、桨距调节器、功率控制器。 • 主控制器主要完成机组运行逻辑控制，如偏航、对风、解绕等，并在 桨距调节器和功率控制器之间进行协调控制。 • 桨距调节器主要完成叶片节距调节，控制叶片桨距角，在额定风速之 下，保持最大风能捕获效率，在额定风速之上，限制功率输出。 • 功率控制器主要完成变速恒频控制，保证上网电能质量，与电网同压、 同频、同相输出，在额定风速之下，在最大升力桨距角位置，调节发 电机、叶轮转速，保持最佳叶尖速比运行，达到最大风能捕获效率， 在额定风速之上，配合变桨距机构，最大恒功率输出。 • 小范围内的抑制功率波动，由功率控制器驱动变流器完成，大范围内 的超功率由变桨距控制完成。
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偏航控制
大多数水平轴风机采用偏航机构旋转风轮顺风，限 制功率输出。但这种方法响应速度很慢，原因有： （1）机舱和风轮有很大的惯性力矩； （2）垂直于风轮的风速与偏航角度的变化呈正弦 关系，如果偏航角变化10度，功率下降只变化几个 百分比，而如果桨距角变化10度，功率下降会很明 显。 在变速机组上应用主动偏航控制，振风引起的的超 功率可以暂时储存在风轮动能里，如果继续超功率， 再进行偏航动作，这种设计方法已在Gamma 60试验 样机上获得成功，偏航最大速率8度/s。
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（4）偏航系统
偏航系统是水平轴风力发电机组的不可缺少的组成部分, 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
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轴器、发电机和机座组成。
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主轴锁紧装置
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主轴
材料： 42CrMo（常温） 34CrNiMo6+QT（寒带）
制造：电炉，真空冶炼； 加工方法：铸锭； 锻造比： 最小3.5； 锻造精度：2级； 严格执行GB/T171071997规定，对锻后毛坯进 行热处理。
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（6）控制系统及安全系统 风轮功率控制采用大功率整流逆变控制器,以及有源 滤波和无功补偿。信号处理通常有两个独立的计算机或高速 数字信号处理芯片。主机在地面控制室的开关柜内,从机设 在机舱内。所有来自传感器和变送器的输入信号都由从机汇 集和处理,再传送给主机。主机监控风轮所有的运行状态。 主机和从机间通过光纤达到可靠快速地交换信息。风力发电 机完全实现远程监控,从远程计算机可读取所有风轮数据。
MY1.5MW
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传动的传动链布局形式
• 三点式支撑
单主轴轴承，成本低，传 动链缩短。 齿轮箱前轴承承受转矩和 径向负载，故障率高。
（VESTAS V80-1.65MW）
大唐山东风电培训中心 风机传动系统
• 主轴齿轮箱集成式
优点： 结构紧凑、重量轻。 缺点：
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联轴器：大型风力发电机组通常采用浮动用齿式联轴器。齿式联 轴器按其外齿的轮齿在齿宽方向的截面形状，常用的是直齿和鼓 形齿。直齿加工简单，但允许倾斜角小，一般不大于30’，工作 时，容易产生轮齿端部受载，齿面磨损大，强度和寿命较低。鼓 形齿，允许倾斜角较大，一般可达2º 左右。轮齿受力情况好，浮 动灵敏，强度和寿命较高。联轴器有单齿和双齿联轴器。 联轴器的倾斜角ω ：
为了减少齿轮箱的传动损失和发生故障的概率，有的风力发电 机组组采用风轮直接驱动同步多极发电机，又称无齿轮箱风力 发电机组组。其发电机转速与风轮相同而且随着风速变化，风 轮可以转换更多的风能，所承受的载荷较小，减轻部件的重量。 缺点是这种发电机结构复杂，制造工艺要求很高，需要变流装 置才能与电网频率同步，经过转换又损失了能量。
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机组运行工作状态划分及转换
• • • • • • • • • • • • • • （3）停机状态 机械闸松开 叶片处于全翼展状态 液压系统保持工作压力 机组自动偏航调向停止 冷却系统非自动状态 操作面板显示“停机”状态 （4）紧急停机状态 机械闸抱闸 紧急电路（安全链）开启 控制器所有输出信号无效 控制器仍在运行和测量所有输入信号 操作面板显示“紧急停机”状态 当急停电路（安全链）动作时，所有接触器断 开，控制器输出的任何信号都无效。这种状态 多在手动操作和按下紧急停机按钮时出现。
图中， E —被浮动构件的径向位移量； Lg
图2-7联轴器结构原理
—联轴器的长度。联轴 器的定心方式：有外径定心和齿侧定心。齿侧定心有自动定心作用， 有利于联轴器的齿间载荷分布。
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（3）发电机 发电机将风轮的机械能转换为电能，分为异步发电机和 同步发电机两种。异步发电机的转速取决于电网的频率，只 能在同步转速附近很小的范围内变化。当风速增加使齿轮箱 高速输出轴转速达到异步发电机同步转速时，机组并入电网， 向电网送电。风速继续增加，发电机转速也略为升高，增加 输出功率。达到额定风速后，由于风轮的调节，稳定在额定 功率不再增加。
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偏航结构及其控制
大唐山东风电培训中心 偏航系统的组成
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
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偏航计数器
纽缆保护装置
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偏航控制：通过转动风轮使其远离风向，减少功率吸
齿轮箱可靠性要求高， 维护不变。
WINTEC WT1650
大唐山东风电培训中心 风机传动系统
• 直驱式 省去齿轮箱，结构紧凑。 技术不成熟，发电机尺寸大， 吊装不便。
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•
半直驱式
齿轮箱传动比小，并与发电 机集成，结构紧凑。
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二. 传动链组成
传动链主要由主轴总成、偏航总成、齿轮箱、联
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偏航控制流程
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第五部分:风机传动系统
概要 一.传动链布局形式
二.传动零部件组成
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一. 传动链布局形式
两点支撑
双排独立的滚珠轴承； 只承受扭矩的独立齿轮箱； 于机座相联接的独立的发电机； 发电机座不传递转子负载； 转子负载对齿轮箱只具有很小的冲击作用。
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主轴
在风力发电机组中，主轴承担了支撑轮毂处传递过来的各种负载 的作用，并将扭矩转递给增速齿轮箱，将轴向推力、气动弯矩传 递给机舱、塔架。主轴前端法兰与轮毂相联接，将风轮的回转运 动传递给齿轮箱的低速轴。设计过程中应考虑主轴的轴向力、剪 力、弯矩及扭矩，进行强度初步分析计算。主轴的疲劳性能是非 常关键的，为此，要注意外形和结构细节设计，如应力卸载槽、 表面处理和加工工艺等。
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风机各部件的基本介绍
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目录
• 第一部分：各系统部件介绍
• 第二部分：电控系统功能介绍 • 第三部分：风机传动系统
• 第四部分：风机偏航系统及液压系统
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第一部分：各系统部件介绍
大型风力发电机组从外观结构来说一般由图2-1所示部分组成； 从机组各部分所能实现的功能来说一般由图2-2所示部分组成；
安全系统要保证机组在发生非正常情况时立即停机，预防 或减轻故障损失，关键部件采用了“失效-保护”的设计原 则。
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（7）基础 机组基础的设计由塔架基底倾覆力矩决定，对于圆筒型塔架 采用的基础结构有厚板块、多桩和单桩形式。
（a）平面板块基础；（b）平放基座基础； （c）嵌入式塔架和倾斜板块基础；（d）岩石床打锚基础。
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（5）雷电保护
风力发电机的塔架一般有圆锥形钢结构和梯形栅 格钢结构两种。圆锥形钢结构内部安装楼梯、安全线路、 工作平台和照明系统。塔架基础采用地下钢筋混凝土结 构。随着塔身高度增加,风轮叶片遭受雷击的概率也增加, 必须设计防雷系统。如果风轮或机舱遭受雷击,雷电保护 系统会将雷电电流引入接地系统。
偏航系统采用四点球轴承回转环,确保风轮处于正确的风向 位置。偏航操作由三个行星齿轮完成,每一个由电力电子控制的 电机驱动,这样偏航齿轮的负荷大小均匀。偏航制动由六个液压 制动器控制的大盘制动,且每一个偏航齿轮独立制动,整个系统保 证偏航控制平滑。当偏航结束,机舱就固定不动,而且偏航齿轮也 不承受负荷。偏航系统有两个独立的风向标检测风速并送主计 算机,保证风能最佳利用且驱动链应力最小。
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电网
齿轮箱
变流器 桨距角 发电机
桨距 调节器 桨距角 参考值
功率 控制器 功率 参考值
电功率
主控制器
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机组运行工作状态划分及转换
4种工作状态： • 运行状态 • 暂停状态 • 停机状态 • 紧急停机状态
运行 暂停 停机 紧停 工作状态转换 每种状态是一个活动层次，运行状态层次最高，急停状态最低， 四种工作状态的主要特征和说明如下： （1）运行状态 机械闸松开 允许机组并网发电 机组自动偏航调向 桨距控制系统选择优化工作模式，根据风速状况选择优化的 桨距角。 液压系统保持工作压力 冷却系统自动状态 操作面板显示“运行”状态 （2）暂停状态 机械闸松开 液压系统保持工作压力 机组自动偏航调向 叶片桨距角调到接近全翼展状态 叶轮空转或停止 冷却系统自动状态 操作面板显示“暂停”状态 这个状态在调试时很有用，主要用来调试时测试整个系统的 功能是否正常。