【风力发电机组主要系统】风机结构原理及控制系统
风力发电机组各系统介绍
08
噪声（声功率级）：≤90 dB（A）
09
润滑油： Mobil或Shell、BP的合成齿轮油
偏航齿箱
参数：
01
型式： 具有多层盘式制动和顶端通风的三相电动机
02
额定功率: 1.5kW
03
额定转速: 940rpm
04
电压： 690V
05
频率： 50Hz
该程序用于紧急状况或过转速飞车
调 整
刹车系统的控制机构－液压系统
塔架的作用
支承风力发电机组的机械部件，承受各部件作用在塔架上的力和风载
基础的作用
安装、支承风力发电机组，平衡运行过程中产生的各种载荷。
四、支承系统
塔架
01.
材料：Q345
02.
轮毂高度：依据项目和当地风切变指数综合考虑 而定
将旋转机械能转化成电能
传递扭矩，并增速达到发电机的同步转速
把风能转化成旋转机械能
C
B
A
一、传动系统
作用：
传动系统组成 桨叶、轮毂、主轴、轴承、轴承座、胀套、齿轮箱、联轴器、发电机
桨 叶
1
3
4
6
7
轮毂材料: QT400－18或 QT350－22L 涂层： HEMPEL 与桨叶连接： 高强度螺栓
该刹车程序用于正常停机或一般故障停机
慢速刹车
刹车程序
03
04
快速刹车
紧急刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖快速刹车，电机立即切出电网。风轮刹车得到指令，一个圆盘刹车制动。当电机转速为0rpm，第二个圆盘刹车制动。两个圆盘刹车全部作用。
步骤：得到指令后，释放叶尖快速刹车， 两个圆盘刹车全部作用，电机立即切出电网。
风机的结构和工作原理
风机的结构和工作原理
风机是一种常见的动力机械设备，其结构和工作原理对于理解其工作原理和性
能具有重要意义。
本文将从风机的结构和工作原理两个方面进行详细介绍。
首先，我们来看一下风机的结构。
风机主要由叶轮、机壳、电机和控制系统组成。
叶轮是风机的核心部件，它负责将风能转化为机械能。
叶轮通常由多个叶片组成，叶片的形状和数量会影响风机的性能。
机壳是叶轮的外部保护装置，它可以起到导流和集中风力的作用。
电机是风机的动力源，它通过电能转化为机械能，驱动叶轮旋转。
控制系统则可以根据需要对风机进行启动、停止、调速等操作，以保证风机的正常运行。
接下来，我们来了解一下风机的工作原理。
当风机启动时，电机会带动叶轮旋转。
当风力作用于叶轮上时，叶轮会受到风力的作用而转动，同时叶片的形状和数量会使风力转化为机械能。
转动的叶轮会产生气流，气流经过机壳后被集中，然后通过风机出口排出。
在这个过程中，风能被转化为机械能，从而实现了风机的工作。
除了以上介绍的基本结构和工作原理外，风机还有很多衍生形式和应用。
例如，风力发电机就是利用风机的工作原理来产生电能的设备，它在现代能源领域中具有重要的地位。
此外，风机还可以用于工业通风、空气净化、气体输送等领域，发挥着重要的作用。
总的来说，风机的结构和工作原理是相辅相成的，只有充分理解其结构和工作
原理，才能更好地应用和维护风机。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
风力发电机组构造及工作原理
风力发电机组构造及工作原理风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置，它在现代可再生能源领域起着重要的作用。
本文将详细介绍风力发电机的构造以及其工作原理。
一、构造风力发电机由以下几个主要部件组成：1. 风轮/叶片：风轮是风力发电机的核心部件，通常由三个或更多的叶片组成。
这些叶片通过捕捉到的风能转化为机械能。
2. 主轴和发电机：主轴将风轮的旋转运动转变为发电机的旋转运动。
发电机通过旋转运动将机械能转化为电能。
3. 塔架：塔架是支撑风力发电机的结构，通常由钢铁或混凝土建造而成。
塔架的高度取决于风力发电机的设计和布置。
4. 控制系统：控制系统负责监测和调节风力发电机的运行。
它可以根据风速和电网需求来调整发电机的负载和转速。
二、工作原理风力发电机的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 捕捉风能：当风吹过风轮时，风轮的叶片会受到风力的作用而旋转。
风轮的设计使得风能尽可能地转化为机械能。
2. 传输机械能：通过主轴，机械能从风轮传输到发电机。
主轴的旋转使发电机内部的线圈和磁场相互作用，产生感应电流。
3. 转化为电能：感应电流通过电路传输到变流器或逆变器，进一步将其转换为适合电网输入的交流电能。
4. 电网连接：通过输电线路，发电机产生的电能连接到电网中，为用户供电。
控制系统负责监测电网的需求，并调整发电机的负载和转速。
三、优势和挑战风力发电机有许多优势，包括：1. 可再生能源：风能是一种可再生能源，与化石燃料相比无排放，对环境友好。
2. 多样化的规模：风力发电机可以根据需求进行大规模或小规模的布置，适用于不同地理区域和用途。
然而，风力发电机也面临一些挑战：1. 依赖风能：风力发电机需要稳定的风能才能运行，因此在风量不稳定的地区可能发电效率较低。
2. 空间需求：风力发电机需要一定的空间来布置，这在有限的城市环境中可能存在限制。
结论风力发电机是一种重要的可再生能源装置，利用风能转化为电能。
通过了解其构造和工作原理，我们可以更好地理解风力发电机的运行原理。
风力发电机组的控制系统
风力发电机组的控制系统风力发电作为一种清洁、可再生的能源，越来越得到人们的重视和使用。
而风力发电最核心的部分就是风力发电机组控制系统。
本文将深入探讨风力发电机组控制系统的相关知识。
一、风力发电机组的基本组成部分风力发电机组通常由3个主要部分组成：风力涡轮、变速器和发电机。
其中变速器是为了将风力涡轮的旋转速度转变成适合发电机的速度，同时保证风力涡轮在各种风速下都能正常转动。
而发电机则是将机械能转变为电能。
二、风力发电机组的控制系统的分类根据控制对象的不同，风力发电机组控制系统可以分为风力涡轮控制系统和整机控制系统。
1. 风力涡轮控制系统风力涡轮控制系统主要由风速测量仪、方向传感器、转矩信号传感器、角度传感器、变桨控制器等部分组成。
其主要作用是对风速和转矩进行检测和获取，然后根据这些数据控制机组桨叶的角度，调节风力涡轮的输出功率，以适应不同的风速和负载要求。
当遭遇大风或预期外部异常情况时，风力涡轮控制系统还可以自动停机。
2. 整机控制系统整机控制系统主要由仪表、控制器、通信模块、电动机传动机构、机械部分等部分组成。
整机控制系统起到了协调、控制各部分工作的作用，可以实现以最佳的效率输出电能。
其主要作用是监控发电机组的运转状态，通过检测各项参数实时调整变速器的转速，并及时进行告警和自动停机。
三、风力发电机组控制系统的关键技术1. 风力涡轮桨叶轴系统的控制风力涡轮桨叶轴系统的控制是风力发电机组控制系统的核心部分之一，也是解决风机输出功率波动和抖动问题的重要技术。
目前常见的调节方式包括机械调节和电动调节两种。
机械调节方式主要采用伺服驱动的伸缩臂与桨叶之间的连杆机构实现，而电动调节则利用变速器的电动油门、电子液压伺服系统或液压拉杆控制桨毂角度。
其中，电动调节方式更加智能化、精准化。
2. 整机控制系统的优化算法整机控制系统的优化算法是风力发电机组控制系统技术的另一个重要方向。
通过对风能、转速、功率、角度等数据进行分析，整机控制系统可通过智能算法，实现最大效率的输出电能。
风力发电机原理与机组控制
风力发电机原理与机组控制
风力发电机是一种将风能转换为电能的设备，其基本原理是利用风力驱动风轮旋转，通过传动系统将旋转的机械能传递给发电机，最终产生电能。
风力发电机主要由叶片、轮毂、传动系统、发电机、控制系统等组成。
叶片是风力发电机的关键部件，其形状和材料会影响到风力发电机的效率和性能。
轮毂是连接叶片和传动系统的部件，传动系统包括齿轮箱和联轴器等，用于将叶片旋转的机械能传递给发电机。
发电机则是将机械能转换为电能的核心部件。
风力发电机组的控制主要包括对风轮转速、发电机输出功率和机组运行状态的控制。
控制系统的核心是控制器，其通过传感器和执行器等部件，对风轮转速、发电机输出功率和机组运行状态进行实时监测和控制。
控制风力发电机组的目的是在保证发电机组安全运行的前提下，实现对发电机组输出功率的优化控制，从而提高发电效率和可靠性。
为此，控制器需要对风速、风向、叶片角度、发电机转速和输出功率等参数进行实时监测和控制。
总之，风力发电机组的控制是一项复杂的技术，需要对风力发电机的工作原理和控制系统有深入的了解和掌握。
风机控制系统结构原理分解
风机控制系统结构原理分解风机控制系统是一种广泛应用于工业和民用领域的关键设备，它通过精确控制风机的运行，实现能源的高效利用和环境的改善。
本文将从结构和原理两方面对风机控制系统进行详细分解，以便更好地理解其工作原理和应用。
一、风机控制系统的结构风机控制系统的结构主要包括传感器、执行器、控制器和人机界面四个组成部分。
1. 传感器传感器是风机控制系统的重要组成部分，它能够实时感知和测量风机工作状态的参数。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
通过传感器获得的参数信息将作为控制系统的输入，用于分析和判断当前风机的工作状态。
2. 执行器执行器是风机控制系统中的关键元件，主要负责控制风机的启停和调速。
常用的执行器有变频器和电动阀门。
变频器可以根据控制信号调整电机的转速，从而实现风机的调速控制；而电动阀门则可以控制风机的流量开关。
通过执行器的控制，风机的运行状态可以根据系统的需求进行精确调节。
3. 控制器控制器是风机控制系统的核心部分，它负责接收来自传感器的信号，进行数据处理和逻辑判断，并输出相应的控制信号。
控制器一般采用微处理器或PLC等方式实现，具备运算能力和控制算法。
它可以根据风机系统的要求，进行运算处理和控制指令的生成，从而精确地控制风机的运行状态。
4. 人机界面人机界面是风机控制系统中与操作人员进行信息交互的接口，主要通过显示屏、键盘和按钮等形式实现。
通过人机界面，操作人员可以随时了解风机的工作状态和参数信息，并对系统进行操作和调节。
人机界面的友好设计能够提高系统的可操作性和用户体验。
二、风机控制系统的原理风机控制系统的工作原理主要包括信号采集、信号处理、控制算法和执行器控制等几个方面。
1. 信号采集在风机控制系统中，传感器负责采集风机的工作状态参数，如风机风速、温度、流量等。
传感器通过将这些参数转换为电信号，并将其传送给控制器。
2. 信号处理控制器接收到传感器的信号后，对信号进行处理。
风力发电机系统及其自动化控制
风力发电机系统及其自动化控制一、引言风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术。
风力发电机系统是由风力发电机、传动系统、发电机控制系统和电网连接系统等组成的。
自动化控制技术在风力发电机系统中起着至关重要的作用，可以提高系统的效率和可靠性。
本文将介绍风力发电机系统的基本原理和自动化控制技术。
二、风力发电机系统的基本原理风力发电机系统的基本原理是利用风能驱动风力发电机转动，通过传动系统将机械能转化为电能，并将电能输送到电网中。
风力发电机通常由风轮、主轴、发电机和控制系统组成。
1. 风轮风轮是风力发电机的核心部件，它通过叶片捕捉风能并转化为机械能。
风轮通常由数个叶片组成，叶片的形状和数量会影响风力发电机的性能。
2. 主轴主轴是连接风轮和发电机的部件，它将风轮转动的机械能传递给发电机。
主轴通常由高强度的材料制成，以承受风力发电机的转动力矩。
3. 发电机发电机是将机械能转化为电能的设备。
风力发电机通常采用异步发电机或永磁同步发电机。
发电机的输出电压和频率需要与电网保持一致，因此需要通过控制系统来调节发电机的转速。
4. 控制系统控制系统是风力发电机系统的核心部分，它负责监测和控制风力发电机的运行状态。
控制系统通常包括风速测量装置、转速测量装置、电压测量装置和控制器等。
通过对测量数据的分析和处理，控制系统可以实现对风力发电机的自动化控制。
三、风力发电机系统的自动化控制技术风力发电机系统的自动化控制技术主要包括风速控制、转速控制和电压控制等。
1. 风速控制风速控制是通过调节风轮的转动速度来控制风力发电机的输出功率。
当风速较低时，风力发电机的输出功率较低，可以通过提高风轮的转速来提高输出功率；当风速较高时，风力发电机的输出功率较高，可以通过降低风轮的转速来控制输出功率。
2. 转速控制转速控制是通过调节发电机的转速来控制风力发电机的输出电压和频率。
当电网电压和频率发生变化时，控制系统可以通过调节发电机的转速来使输出电压和频率保持稳定。
风力发电机概述,风力发电机工作原理,风力发电机各个部件介绍
风力发电机概述一、风力发电机风力发电的原理简单来说：风力发电原理是把风的动能转换为风轮轴的机械能最后到电能！工作原理现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转距（风轮转动惯量），通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。
如果超过发电机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电。
齿轮箱可以将很低的风轮转速（1500千瓦的风机通常为12-22转/分）变为很高的发电机转速（发电机同步转速通常为1500转/分）。
风机是有许多转动部件的，机舱在水平面旋转，随时偏航对准风向；风轮沿水平轴旋转，以便产生动力扭距。
对变桨矩风机，组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转，以便适应不同的风况而变桨距。
在停机时，叶片要顺桨，以便形成阻尼刹车。
就1500千瓦风机而言，一般在3米/秒左右的风速自动启动，在11.5米/秒左右发出额定功率。
然后，随着风速的增加，一直控制在额定功率附近发电，直到风速达到25米/秒时自动停机。
二、风力发电机结构风力发电机整机主要包括：1.机座2.传动链（主轴、齿轮箱）3. 偏航组件（偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承）4.踏板和棒5.电缆线槽6.发电机7.联轴器8.液压站9.冷却泵(风冷型无) 10.滑环组件11.自动润滑12.吊车13.机舱柜14.机舱罩15.机舱加热器16.轮毂17.叶片18.电控系统等。
1、机座：机座是风力发电整机的主要设备安装的基机座：础，风电机的关键设备都安装在机座上。
(包括传动链（主轴、齿轮箱）、偏航组件（偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承）、踏板和棒、电缆线槽、发电机、联轴器、液压站、冷却泵(风冷型无)、滑环组件、自动润滑、吊车、机舱柜、机舱罩、机舱加热器等。
机座与现场的塔筒连接，人员可以通过风电机塔进入机座。
机座前端是风电机转子，即转子叶片和轴。
2、偏航装置偏航装置：：自然界的风，方向和速度经常变化，为了使风力机能有效地捕捉风能，就相应设置了对风装置以跟踪风向的变化，保证风轮基本上始终处于迎风状况。
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V90 3.0 MW
不同类型的齿轮
圆柱齿轮 内啮合齿轮 斜齿轮
锥齿轮 蜗杆齿轮 行星齿轮
行星齿轮理论
行星齿轮理论
Sun pinion Medio speed
平行齿轮理论
Low speed
High speed
1. 高速级 2. 中间级 3. 恒星齿
平行齿轮理论
1.
3. 2.
1. 中间级齿轮 2. 低速级齿轮
风力发电机组结构和原理
一、风力发电机组的简单发电原理
风力发电机组是将风中的动能转换成机械能，在将机械能转换成电 能，以固定电能频率输送到电网中的过程。
风
叶轮
传动系
电 发 电 机
控制系统
二、风力发电机组基本结构
机舱上安装有若干个关键部件： 叶轮、轮毂、低速轴、齿轮箱、高速轴和安装在其上的机械刹车、 发电机、液压系统、冷却系统、偏航系统、风速仪和风向标等
打开齿轮箱
当打开齿轮箱检查门时候要非常小心.
打开齿轮箱
检查方法
损伤样例
齿轮长时间啮合的印记
完好的齿轮
Examples of Sound
Intact gear
Gear with standstill marks
完好的齿轮
新齿轮 正常磨损
微点凹陷
磨损
压力印记
轴承损伤
1. 2.
轴承损 伤
大唐风电培训
环氧树脂凝脂涂层 短切原丝玻璃纤维 两层中的网格 桦木 、轻木层 玻璃层
桨叶结构
大唐风电培训
环氧树脂凝脂涂层 玻璃纤维 玻璃纤维 特殊泡沫 玻璃纤维
桨叶轴承
大唐风电培训
变桨控制
V80 1.8/2.0 MW
桨叶运动
大唐风电培训
快速主动失速
V82 1.65 MW
检查桨叶
大唐风电培训
检查桨叶
进入 V82 毂
安全警告
锁定刹车盘
V80 轮毂安全
安全警告
锁定风轮
桨
叶
大唐风电培训
风的挠度
大唐风电培训
空气密度和扫风面积
大唐风电培训
风的功率
V3
8000
5832
4096
2744
1728
1000
512
64
m/sec
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
大唐风电培训
桨叶结构
联轴器
12 34 5
联轴器
高速轴罩
危险: 拆除防护罩前应先锁定风轮锁。
高速轴罩
危险: 拆除防护罩前应先锁定风轮锁。
齿轮箱侧
对中工具
发电机侧
对中工具控制盒
对中激光部件
3,02 mm Horisontal 0,11/100mm
3,67 6,51
-1,47mm Vertical -0,24/100mm
主轴承
1 - V-密封环. 2 – 密封罩. 3 – 密封垫片. 4 – 密封帽. 5 – 主轴罩. 6 – 主轴承. 7 – 主轴承室.
主轴 - V80
转子锁定
安全警告
风轮锁
风轮锁
HSS 锁定系统
安全警告
齿轮箱
大唐风机培训
齿轮箱
齿轮箱
V82 1.65 MW V80 1.8/2.0 MW
大唐风电培训
桨叶修复
安全警告
大唐风电培训
锁定转子
主轴和主轴承
主轴
主轴连接
1.空心轴 2.低压螺母. 3.低压室. 4.低压通道. 5.高压通道. 6.外部环. 7.内部环. 8.主轴.
主轴连接 – V82
空心轴-供电电源和液 压提供
滚动轴承部件
主轴承
1 – 密封遮盖、密封帽. 2 – 密封. 3 – 主轴承遮盖. 4 – 主轴承. 5 – 油嘴.
危险：这发生在错误的安装或对中情况下。
发电机系统
大唐风电培训
转子 / 定子
发电机
Suppliers
接线盒 定子
W2
U2
V2
塔筒
筒式
绗架式
绗架式
优点
▪ 制造简单 ▪ 便于运输及吊装
缺点
▪ 组装费时 ▪ 受天气影响大
优缺点
筒式
优点
▪ 组装简单 ▪ 维护方便. ▪ 不受天气影响
缺点
▪ 不易运输
塔筒 构成
中平台 爬梯
连接法兰
工作平台 底部控制.
基础法兰
减震
机舱连接
Vestas 塔筒４５－１００米高、２－ ５节可供选择
塔筒制造
V82 玻璃纤维导 流罩
1. 2. 3.
4.
V80 玻璃纤维导流罩
1.
2.
1.叶片防尘罩 2.导流罩 3. 吊点舱口 3.
贮能罐
液压缸 加热毯
液压组件 叶片轴承
轮毂控制器面板 高压泵
液压缸
变桨锁 自动润滑装置
轮毂控制器 液压分配器 滚柱轴承
轴承端
导流罩支撑架 蓄能器
变桨液压缸
叶片轴承
系统蓄能罐
由于泄漏的电流造成的损伤
腐蚀
由于震动形成的损伤
由于震动形成的损伤
主轴连接
收缩盘
1.空心轴. 2.低压螺母. 3.低压室. 4.低压通道. 5.高压通道. 6.外部环. 7.内部环. 8.主轴.
V80 收缩盘 –
V80 400 bar油压
5000 bar润滑油
主轴
收缩盘
齿轮箱
安全
联轴器
齿轮箱与发电机连接
Ready sections lined up
塔筒吊装
休息踏板 工作照明
电源插座
电梯
Hoist
Door switch
Top stop switches Control box
.
Wire guide
轮毂
轮毂铸件
将叶片连接到轮毂
轮毂功能
轮毂功能
V82 轮毂
连接风轮到驱动端
1. 叶片的保护套圈 2. 吊装点舱口 3. 进轮毂舱口 4. 导流罩
-4,02 -8,02
齿轮箱和发电机的对中
Vertical alignment
齿轮箱
发电机
Horizontal alignment
发电机位置调节
发电机位置调节
垫片
连接部分损伤
连接部分断裂
连接部分断裂
连接部分扭曲
危险：这发生在错误的安装或对中情况下。
复合材料损伤
Broken composite element
平行齿轮
1.
2.
圆柱滚动轴承
平行齿轮 - 轴 承
球形滚动轴承
油泵
滤芯
离线过滤
V80 离线滤芯
温度测量
6. Temperatures
5. Gear
5°
6. Bear. 7°
63° 72°
72° 81°
R T
油加热器
E414
油位指示 V80
齿轮箱悬架– V80
齿轮油更 换
油位指示
所用油品要与说明书标示的型号一至，不允许使用其他型号油或 两种混合油替代。
Rolling the plate
Welding seam
Finished tower piece
Arranging the pieces
Welding pieces together
Flange welded to section
Painting tower section
塔筒运输
On the truck and off to the site