1500KW风机对比介绍

明阳、南车风力发电机组风力发电机组集电气、机械于一体，是一种能把风能转化为电能的清洁能源设备。

华能洱源马鞍山风电场采用的风力发电机组有两种：明阳高原型风机和南车高原型风机。

这两种风机在结构和性能上有着很多的差异，下面是我对这两种风机进行的简单分析。

1.叶片叶片是风机采集风能的核心部件，明阳和南车风机的叶片都采用复合材料制作而成，以树脂为基体、玻璃纤维为增强材料。

具有拉伸强度高；易成型性好，耐腐蚀性强，维护少、易修补，比重小等优点。

明阳风机的叶片长度为，南车风机的叶片长度为。

2. 轮毂及变浆系统轮毂简介轮毂是叶轮的枢纽，叶片装在轮毂上，也是叶片根部与主轴的连接件。

所有从叶片传来的力，都是通过轮毂传递到传动系统，再传递给发电机，同时轮毂也是控制叶片桨距的所在。

变桨系统安装在风力发电设备的轮毂内，当风速发生变化时，通过变桨驱动电机经变浆齿轮箱（三级行星）减速后带动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角，使叶片保持最佳的迎风状态，由此控制叶片的升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率的目的。

明阳、南车风机轮毂比对3.主轴及齿轮箱主轴简介主轴连接着轮毂与齿轮箱，是传动风轮扭矩的核心部件。

用来支持旋转零件，既承受转矩又承受弯矩。

齿轮箱通过联轴器与发电机相连，可以将风轮所转化的动能传递给发电机并使其得到所需要的转速。

齿轮箱简介明阳高原型风机和南车高原型风机的齿轮箱均由南高齿生产，为了提高齿轮箱速比、降低齿轮箱体积，两家风机的齿轮箱均采用两级行星一级平行轴的布置。

齿轮箱内部设有一些相关各传感器输出接口（油温检测、润滑压力检测、滤清器阻塞检测等），这些温度、压力传感器的检测结果来反应了齿轮箱的运行情况，主控系统根据这些信号来控制齿轮箱的一些辅助元件工作（冷却系统、加热器等），从而使齿轮箱更好的工作。

明阳、南车风机齿轮箱冷却润滑方式比对齿轮箱工作时，通过齿轮油给其齿轮润滑和冷却，两家风机齿轮箱的润滑方式均为强制润滑+飞溅润滑。

强制润滑：是通过齿轮油泵将齿轮油从齿轮箱内抽出直接撒在齿轮上；飞溅润滑：大齿轮底部浸泡在齿轮油中，齿轮箱工作时，齿轮旋转带动起齿轮油，通过齿轮的粘合来实现对所有齿轮的润滑。

工作时，齿轮油的温度会升高，齿轮油中的杂质会增多。

通过油泵将油从齿轮箱内抽出，经过冷却系统冷却、滤芯过滤后可以降低其温度、减少其中的杂质含量，从而更好的实现其润滑和冷却功能。

明阳风机的齿轮油冷却系统是水冷+风冷（风扇给冷却水降温）；南车风机的齿轮油冷却系统是风冷（风扇给齿轮油降温）。

明阳、南车风机主轴、齿轮箱比对4.联轴器及制动器联轴器及制动器简介联轴器可以补偿齿轮箱输出轴和发电机转子的平行性偏差和角度误差。

为了减少传动的振动，联轴器需要有振动和阻尼。

制动器是一个液压动作的盘式制动器，用于机械刹车制动。

制动器将作用于制动钳上的夹紧力转换成制动力矩施加在制动盘上，使制动盘停止转动或在停机状态下防止松动。

制动均由液压控制，通过两组二位一通的电磁阀来实现刹车与松刹，可手动也可自动控制。

明阳、南车风机高速轴制动器比对南车风机的制动器具有衬垫磨损自动调节功能，又称AWA。

AWA 是指制动衬垫发生磨损时，制动器会自行调节。

因此在制动衬垫整个使用寿命内，制动器总能保证相同的气隙（制动盘和制动衬垫的间距）和相同的夹紧力。

明阳风机的制动器则不具备这种功能，通过传感器（接近开关）测得刹车片间隙过大时（＞1mm），需要手动调整刹车片间隙。

刹车片衬垫的厚度需要用标尺检查，如果其磨损量超出5mm(闸瓦剩余厚度小于27mm)，则必须更换。

5.发电机及变频器明阳、南车风机发电机及变频器比对明阳和南车风机的发电机均为双馈异步发电机，双馈异步发电机可以调节转子励磁交流电的频率和相序，使转子物理转速加上或减去电磁转速以等于同步转速。

这样通过电磁的方式使异步发电机运行于类似于同步发电机的状态，从而实现发电机转速不恒定。

发电机的转子侧采用Y形接线，定子侧采用△形接线。

为了保证转子转速最优( 即比发电机同步转速稍高)，转子叶片的角度通过一个变桨传动单元进行调整。

但是，角度的调整是一个非常缓慢的过程。

为了补偿转子转速的快速变化，变频器快速增加或降低转子磁场的旋转速度，保证了发电机获得最优的滑差。

变频器由于只是补偿转速与同步速的偏差，且它接在双馈电机的转子侧，所能调节的功率有限。

南车风机的变频器位于机舱的上方，与机舱柜是一体，变频器的各个元件集成与一体，坏了需整体更换；明阳风机的变频器有IDS和瑞能两种，装在塔基，与塔基柜独立，变频器的各个元件未集成于一体，坏了不必整体更换。

发电机、变频器内均装有一些PT100，测量各个部位（发电机轴承、定子、转子、绕组、变频器等）的温度，根据这些信号来控制冷却系统和加热器的工作，发电机尾部还装有编码器，测量发电机实时的转速。

变频器与低电压穿越变频器是风机具有低电压穿越功能的核心部件，当电网电压跌落时（＜625ms），会造成DFIG的定子电流增加。

由于转子和定子之间的耦合，快速增加的定子电流会导致转子电流急剧上升，造成发电机转子侧变流器过流。

通过变频器的旁路有源Crowbar（小电阻）可以降低转子电流，同时消耗功率，消除转子侧过流与直流侧过压。

得使风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%，保证风机不脱网连续运行。

6.偏航系统偏航系统简介偏航系统的主要作用有两个：其一是与风机的控制系统相配合，根据风速仪和风标仪的传感检测，调节整个机舱的对风向位置，使风轮自动对准风向，以提高风机的发电效率；其二是提供必要的紧锁力矩，以保证风力发电机组的安全运行。

偏航系统的偏航轴承是实现偏航的核心部件，主要受轴向力，风机振动时，其也受径向力。

明阳、南车风机偏航系统比对明阳的风机偏航轴承为滚动轴承（深沟球轴承），其内圈连接着机舱，外圈连接着塔筒，且内圈上做有偏航齿轮（内齿粘合）。

四个690V、的交流电机经过四组偏航齿轮箱（三级行星）的减速后带动轴承内齿圈转动，从而带动机舱转动。

风机偏航（自动、手动）时滚动摩擦，阻尼较小。

因此采用了液压刹车夹钳（10组）+偏航电机电磁抱闸的方式来刹车保持机舱的禁止。

自动偏航时，由于风机可能仍然处于运行，所以液压系统有45bar的压力，使得刹车夹钳不能完全松开，机舱转动有一定阻尼，防止偏航时机舱振动过大。

自动偏航通过一个二位一通的电磁阀+一个设定值为45bar的溢流阀来控制。

手动偏航时，风机处于停机状态，液压系统压力为0，刹车夹钳完全松开。

手动偏航通过一个二位一通的电磁阀来控制。

偏航刹车与主轴刹车用用一套液压系系统，即可手动控制也可自动控制。

南车风机的偏航轴承为滑动轴承，其内圈连接着塔筒，外圈连接着机舱，且外圈上做有偏航齿轮（外齿粘合）。

四个690V、的交流电机经过四组偏航齿轮箱（三级行星）的减速后带动轴承外齿圈转动，从而带动机舱转动。

由于在外圈表面装有滑垫（6组）并且偏航时滑动摩擦，阻尼较大。

所以仅采用了偏航电机电磁抱闸的方式来制动。

两家风机的偏航大齿轮上均装有偏航编码器，用于测量纽缆的角度和方向，并于主控连接，当纽缆角度过大时，会触发纽缆限位开关动作，自动解缆（明阳的风机纽缆触发信号接入了安全链，纽缆触发后安全链断开，风机紧急停机，无法实现自动解缆功能）。

7 传感器传感器简介传感器是风机的眼睛，是我们查看风机运行状态的依据。

一台风机上装设了不同种类的传感器，他们记录着温度、转速、角度、压力等的信息。

明阳风机的传感器7.2.1 轮毂的传感器a）变浆轴承、轮毂、（三个）桨叶电机PT100b）变浆编码器——三个分别记录三个叶片的角度，若三个叶片角度的同步偏差大于2度，风机故障停机。

7.2.2 机舱的传感器7.2.2.1 主轴a）前、后轴承PT100——记录前、后轴承的温度b）低速轴转速传感器（滑环编码器实现）——记录低速轴的转速，若转速大于而定转速（min）的±10%，风机故障停机。

7.2.2.2 齿轮箱a）前、后轴承、油温PT100——若10min平均油温大于55℃，水泵冷却风扇启动。

b）油位传感器——记录着齿轮箱油位c）油滤芯信号压力传感器——滤芯是否柱塞d）油压传感器——记录齿轮油冷却系统油压e）水冷系统压力传感器——齿轮箱水冷系统水压d）刹车片磨损接近开关——装配时保持11mm间隙，若刹车片磨损，则报警，刹车片磨损厚度大于5mm，则需更换刹车片7.2.2.3 发电机a）前、后轴承、定子、绕组PT100b）高速轴传感器（发电机编码器实现）——检测高速轴转速，额定转速为1740rpm，若检测转速大于1965rpm，故障停机7.2.2.4 机舱a）机舱柜、机舱、户外PT100b）振动传感器c）偏航编码器——反应纽缆角度和方向d）风速仪、风向标——记录实时的风速、风向；风机10min平均风速大于3.5m/s，风向角度小于±10度（与机舱角度偏差），风机启动，若风小角度过大，风机会自动偏航对风后起机；风机10min平均风速大于25m/s、5min平均风速大于30m/s、1s瞬时风速大于35m/s，风机停机；风机10min平均风速小于2.9m/s，风机进入待机模式。

e）液压站压力、油位传感器塔基的传感器塔基、塔基柜PT100明阳风机传感器运行参数定值表格。