风力发电机传动
风力发电机ppt课件.pptx
1
风力发电机概述
2
风电机组传动系统
3
偏航系统
4
变桨系统
风力机主要部件
风轮
叶片 轮毂
Text in here
塔架
主要部件
机舱
齿轮箱 发电机 偏航系统 制动系统
基础
风力发电机分类
按风轮 结构划分
水平轴风力机 垂直轴风力机
叶片围绕一个水平轴旋转，旋转平面与风向垂直。 风轮围绕一个垂直轴进行旋转。
风力发电机分类
按功率调节方式划分:定桨距与变桨距
定桨距 风力机
叶片固定在轮毂上，桨距角不变，风力机的功率 调节完全依靠叶片的失速性能。当风速超过额定 风速时，在叶片后端将形成边界层分离，使升力 系数下降，阻力系数增加，从而限制了机组功率 的进一步增加。
优点: 缺点:
结构简单
不能保证功率恒定，并且由于阻力增大,导致叶片和 塔架等部件承受的载荷相应增大
变桨系统 功能
保障风机机组安全停机 气动刹车
超过安全风速时或故障停机、 紧急情况下，旋转桨叶到安全 位置，保护风力发电机组，实 现安全停车功能。
变桨系统相关部件
变桨轴承
变桨轴承安装在轮毂上， 通过外圈螺栓把紧。 其内齿圈与变桨驱动 装置啮合运动，并与 叶片联接。
外圈
内圈
变桨驱动装置
变桨齿轮箱
• 变桨驱动装置通过螺柱 与轮毂连接。
结构形式
由于要求的增速比往往很大，风电齿轮箱通 常需要多级齿轮传动。大型风电机组的增速 齿轮箱的典型设计，多采用行星齿轮与定轴 齿轮组成混合轮系的传动方案。
风电机组齿轮箱结构形式
图为一种一级行星+两级定轴齿轮传动的齿轮箱结构，低速轴为行 星齿轮传动后两级为平行轴圆柱齿轮传动，可合理分配传动比，提 高传动效率。
浅述风电主齿轮箱传动形式和轴承布置
浅述风电主齿轮箱传动形式和轴承布置风电主齿轮箱是将风力发电机产生的机械能转化为电能的重要装置之一，其传动形式和轴承布置在整个系统的性能和可靠性方面起着重要作用。
以下将对风电主齿轮箱传动形式和轴承布置进行深入浅出的阐述。
一、传动形式风电主齿轮箱的传动形式一般分为两种：直驱式和间接驱动式。
1.直驱式传动形式直驱式传动形式是指风力发电生成系统中的风力机叶片直接连接齿轮箱，由齿轮箱直接驱动发电机转子旋转，实现将机械能转化为电能的过程。
直驱式传动形式的特点是传动效率高、结构简单、成本相对较低。
但由于叶片和齿轮箱相连，所以风力机的转速直接受到叶片转速的限制，使得整个系统的功率输出不灵活，容易受到传动装置的振动和冲击加载。
因此，直驱式传动形式在大型风力发电机中很少使用。
2.间接驱动式传动形式间接驱动式传动形式是指风力机叶片通过主轴与齿轮箱相连，齿轮箱再通过发电机转子的轴与发电机相连的传动方式。
间接驱动式传动形式的特点是转速范围广、功率输出稳定、适应性强。
由于通过主轴连接，可以使风力机叶片的转速与齿轮箱的转速脱离，提高了整个系统的灵活性和可靠性。
同时，通过合理设计齿轮轴承和减速器，可以将高速低扭矩的风力机叶片输出的动力转变为低速高扭矩的发电机所需要的动力，实现了发电机的高效运行。
因此，间接驱动式传动形式在现代风力发电系统中得到了广泛应用。
二、轴承布置风电主齿轮箱中的轴承布置是指在齿轮箱中各个轴承的位置和数量以及其承载能力的安排。
合理的轴承布置能有效提高齿轮箱的传动效率和整体运行效果。
一般来说，风电主齿轮箱的轴承布置可以分为四个部分：输入轴承、中间轴承、输出轴承和其他轴承。
1.输入轴承的作用是承受风力机传动系统输入的扭矩，并保证输入轴与齿轮磨损减小，传递更高效率。
2.中间轴承的作用是支撑整个齿轮箱中的齿轮和轴的运动，同时承受中间齿轮组的扭矩，并保证其转动平稳、可靠。
3.输出轴承的作用是承受整个齿轮箱输出轴的扭矩和载荷，同时使输出轴转动平稳。
风机传动链故障探讨及检测策略
风机传动链故障探讨及检测策略摘要：传动链作为风电机组的关键组件，其主要功能是将风轮在风力作用下产生的动力传递给发电机得到相应的转速，使其转换成电能，实现叶片到发电机的能量传递。
通常来说，风电机组的传动链包括叶轮、主轴、齿轮箱、联轴器、发电机以及制动系统等部件组成。
传动链不仅是风电机组技术含量较高的核心组件，同时也是造成故障率颇高的重要原因，传动链的好坏直接会影响到风电机组的使用寿命，近些年，随着装机总量的不断增加，风场机组事故频发，分析机组传动链的性能也变得越来越重要。
关键词：传动链；故障探讨；检测策略引言：风力发电作为当今发展最快的新能源行业，越来越多的受到大家的关注，多数的风电场分布在地势偏远的高原，山地或丘陵等地，往往会受到各种恶劣环境条件的影响，尤其是风电机组的传动组件故障率居高不下，严重影响设备的正常运行。
风，作为风机所接受的能量，其具有随机性、波动性以及间歇性，为了更好地捕获高空中风力的资源，现如今风机塔筒的高度基本上都要大于100米左右，在风向与载荷突变等恶劣情况下，塔筒的柔性特征使得风机的传动链会受力变化，因此传动组件在运行时，需要频繁经历启动、停止、工况变化、风速变化、转速变化和负载变化等瞬态的过程，主轴、齿轮箱、发电机等这些极易发生故障的部件，及时发现故障，诊断故障，并解决故障是保证风机可靠运行的保障，因此加强对传动链故障的研究，重视对其检测策略显得尤为重要。
一、大型风力发电机组传动链的组成1．风轮风轮是由叶片和轮毂组成。
其作用是捕捉和吸收风能，把风的动能转化为风轮的旋转机械能，由风轮将能量传送给传动装置。
风轮是由气动性能优异的叶片装在轮毂上组成，风轮转子直径随着风力发电机功率的增大而增大，按叶片数可分为单叶片、双叶片、三叶片和多叶片风轮。
其中三叶片风轮由于稳定性能好，在并网型风力发电机组上得到广泛应用。
如按照叶片轴、纵转动功能来区分，可以分为定浆距风轮和变桨距风轮。
2．主轴在风力发电机组中，主轴安装在轮毂和齿轮箱之间并与齿轮箱输入端相连，前部通过螺栓和轮毂刚性连接，后端与齿轮箱低速轴连接，承载力大且复杂，其作用是承担了支撑轮毂处传递过来的各种负载的作用，并将机械能传递给增速齿轮箱，此外主轴的另一个目的是把载荷传到机舱的固定系统上，除了承受来自风轮的载荷外，主轴还要承受重力载荷以及轴承和齿轮箱的反作用力。
风力发电机 原理
风力发电机原理风力发电机的原理是通过风的动力将风能转化为电能。
风是地球大气层中空气运动的一种形式，风能是由太阳辐射地球表面引起的温差和地球自转引起的离心力共同作用的结果。
风力发电机利用风的动力来驱动发电机产生电力，从而实现风能的利用。
风力发电机主要由风轮、转子、发电机、变频器、变压器和电网连接组成。
风轮是风力发电机的核心部件，其作用是接受风的动能并转化为机械能。
风轮通常由数片叶片组成，叶片的形状和数量会影响风力发电机的效率和性能。
当风经过风轮时，由于叶片的特殊形状，风力将对叶片施加力矩，使得风轮开始旋转。
风轮的运动通过机械传动系统传递给发电机，驱动发电机产生电能。
一般情况下，风力发电机采用的是感应发电机。
风轮的旋转会使得转子在磁场中产生感应电动势，然后由发电机将机械能转化为电能。
发电机会将产生的电能输出，同时进行调节和控制以适应电网的要求。
为了适应风速的变化，风力发电机通常配备了变频器，能够根据风速的变化调整发电机的转速，从而使得发电机能够始终以最佳状态运行。
变频器可以将发电机产生的交流电转化为适应电网标准的电能。
风力发电机的发电系统通常由变压器组成，其作用是将产生的电能升压后输入到电网中。
变压器能够提高电能的传输效率，并确保电能能够稳定地输送到用户端。
风力发电机的运行过程中，电能通过电网连接到用户端，为人们提供电力。
风能是一种清洁、可再生的能源，相比于化石燃料，风能的利用对环境污染和气候变化的影响更小，有助于可持续发展。
总而言之，风力发电机的原理是通过风的动力将风能转化为电能。
风力发电机包括风轮、转子、发电机、变频器、变压器和电网连接等部件，通过这些部件的协同作用，风力发电机能够将风能转化为电能，并输送到电网供人们使用。
风力发电机以其清洁、可再生的特性在能源领域具有广阔的应用前景。
机械毕业设计659风力发电机偏航传动系统的设计与分析
1.2 风力发电技术的国内外发展现状
在一些发达国家，风力发电的建设已经到了一定的成熟阶段。国外风电发展速度非常快，装机容量以每年30％的速度增长。就目前情况看，欧洲的风力发电机研发水平最高，其中以德国与丹麦发展风力发电机最为积极。亚洲的风电事业也蓬勃兴起，到2002年初，装机总容量达到2220MW占世界风电装机总容量的9.1%，我国的风能资源十分丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW。风是没有公害的能源之一，而且它取之不尽，用之不竭。但是，风力发电要求的技术含量较高，成本高，对风装置用不长久。其中，风力发电对风装置的研制还处在初期阶段。风力发电作为未来可取代传统能源的“绿色能源”之一，其发展的速度在诸如太阳能、生物质能和潮汐能等可再生能源中是最具有市场化规模及前景的。虽然我国的风电事业起步比较晚，但在国家政策大力支持下，过去10年的风力发电装机容量年均增长速度达到了55%以上，前景很好。
毕业设计说明书
题目：风力发电机偏航传动系统的设计与分析
专业：机械设计制造及其自动化
学号：
姓名：
指导教师：
完成日期：2014.5.25
风力发电机偏航传动系统的设计与分析
[摘要]本次毕业设计的任务是风力发电机偏航传动系统的设计与分析，经过设计计算和校核计算，完成了所有的数据，并绘制出了图纸。本文对风力发电机偏航减速器的设计过程进行了阐述。
偏航减速器中包括3—6级行星齿轮减速装置，电机输入轴以及输出轴和输出齿轮等部件。在高速重载的情况下通过行星齿轮减速来达到速度要求和扭矩要求。
兆瓦级风力发电机增速器齿轮传动受力分析
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多齿对 同时 啮合 的三维 有 限元接 触分 析模 型＝ 由于斜 齿 这 点不 同可 以使 原参数 化 轮 传动 接触 非线性 特点 ， 为减 少计 算 Ｔ作量 ， 大部 分三 维 标 准 斜 齿 轮画 法 更直 观 。 有限元 接触 分析模 型 在接触 处理 都 进行 了简化 。如 本 由 于这 点 不 同 使 得 第 ｌ ２ 文采用 一定 长度 的接 触线 代替 未知 的接触带 ，仅 在该 接 步 ｌＩ ３ Ｐ简 化 ， 建 第 一 创 触线上施 加接 触条件 ，把 ＝线 性问 题线性 化 ．并运 用 ｌ 个 轮齿 不再 复杂 ，只需要 怍 — ＤＡ Ｅ Ｓ进行 有限 元分析 ． 根据 圣 ・ 南原理 ， 维 这种 处理方 式 在扫描 混合 界 面下选 中原 对于非 接触 区 的应力 分析 是 允许 的，但对 于接触 区域 附 始轨 迹 ， 取 两个 截 面 即可生 成 ， 选 其余 操作 与 文献 ［ ］ ６介 近 的应力 分析 则会存 在较 大 的误 差 。本 文结合 兆瓦级 风 绍 的相 同 ：最后 生成的斜齿 轮 如图 ２ 。 电机齿 轮增 速 设计要 求 ， 斜 齿轮进 行受 力分 析 ． 对 采用 了 ３ 多齿 对啮 合有 限元接 艟模型 的建 立 种 较为 实用 和合理 的有 限元 混合 法 ，该 方法 对于 每一 某 兆 瓦级风 力发 电机增 速器 中一 对圆 柱斜齿 轮的 基
风力发电机组传动系统常见故障分析
风力发电机组传动系统常见故障分析摘要：课题对我国应用最为广泛的1500型风力发电机传动系统常见故障展开研究，从1500型发电机传动系统的组成结构，各部位功能以及工作中的应力分布情况展开研究，分析常见的传动故障原因，并提出风力发电机组安全可靠运行，降低故障发生概率的维护维修技术方法。
关键字：风力发电机组；传动系统；齿轮箱1.国产1500型发电机组传动系统结构分析1500型风力发电机组是我国自主研发的一种风力发电设备，该设备技术成熟，生产成本较低，并具备变桨、变速恒频等先进功能，可以高效的利用陆地风能进行发电工作。
1.1风轮风轮是风力发电机组的核心部件，是风力发电机组与其他类型发电机组最根本的区别，风力发电机组通过风轮设备将风的动能转化为机械能量。
风轮由叶片、轮毂两部分组成。
其中叶片是风能的承载部件，叶片的形状、结构决定发电机组的发电效率以及功率。
1500型发电机组使用的玻璃纤维增强环氧树脂材料的变速变桨叶片，叶片中安装有防雷装置。
轮毂是叶片与发电机组主轴的连接装置，叶片通过轮毂与主轴连接，轮毂属于承重、承载装饰，需要承担发电机组工作中由叶片产生的推力、扭矩、弯矩和陀螺力矩。
轮毂结构种类较多，目前使用最广的是铸造球星结构。
轮毂中安装的启动刹车是实现发电机组变桨的重要装置，通过气动刹车改变叶片角度，从而实现对发电机组的功率控制，也是主要动制动部件。
1.2主轴主轴是风力发电机组中承重以及传速的重要部件，是发电机组运行不可缺少的部件之一，工作中在陆地风能的作用下叶片旋转带动轮毂和主轴将风能转化为机械能传递给变速箱。
并将叶片转动过程中产生的轴向推力、启动弯矩传递给机舱以及搭架。
1.3齿轮箱齿轮箱是传动系统中的变速部件，齿轮箱将风轮转速增加到发电机组要求的转速，现阶段我国多数风力发电场所处区域，自然风力无法将叶片转速增加到发电机需求转速，需要通过齿轮箱进行变速，达到发电需求。
1.4联轴器与安全离合器联轴器和离合器是将不同部件的两根轴连接起来的重要工具，其中联轴器用于固定装置的连接，连接后在机器运转过程中，两根轴一起转动不能分离，离合器则可以在设备运行中，随时实现两根轴的连接与分离。
风力发电机的简介
浅析风力发电机组一．引言随着全球化石能源的枯竭和供应紧张以及气候变化形势的日益严峻，世界各国都认识到了发展可再生能源的重要性，风能作为清洁可再生能源之一，受到了各国的高度重视，世界风电产业也因此得到了迅速发展。
中国风能资源十分丰富：陆上和近海可供开发和利用的风能储量分别为2.53亿千瓦和7.5亿千瓦,具有发展风能的潜力和得天优厚的优势。
在未来的能源市场上，充分开发和挖掘这一潜力和优势，将有助于持续保持本国的能源活力和维持经济的可持续发展。
在开发利用风能的过程中，风电场的建设是其必须的环节，而风电机组的应用又是建设风电场的重中之重。
二．风力发电机组的分类（1）风力发电机组类型按容量分容量在0.1~1kW为小型机组,1~100kW为中型机组,100~1000kW 为大型机组 ,大于10000kW 为特大型机组。
（2）风力发电机组类型按风轮轴方向分水平轴风力机组：风轮围绕水平轴旋转。
风轮在塔架前面迎风的称为上风向风力机，在塔架后面迎风的称为下风向风力机。
上风向风力机需利用调向装置来保持风轮迎风。
垂直轴风力机组：风轮围绕垂直轴旋转，可接收来自任何方向的风，故无需对风。
垂直轴风力机又分为利用空气动力的阻力作功和利用翼型的升力作功两个主要类别。
（3）风力发电机组类型按功率调节方式分定桨距机组：叶片固定安装在轮毂上，角度不能改变，风力机的功率调节完全依靠叶片的气动特性（失速）或偏航控制。
变桨距（正变距）机组：须配备一套叶片变桨距机构，通过改变翼型桨距角，使翼型升力发生变化从而调节输出功率。
主动失速（负变距）机组：当风力机达到额定功率后，相应地增加攻角，使叶片的失速效应加深，从而限制风能的捕获。
（4）风力发电机组类型按传动形式分高传动比齿轮箱型机组：风轮的转速较低，必须通过齿轮箱、齿轮副的增速来满足发电机转速的要求。
齿轮箱的主要功能是增速和动力传递。
直接驱动型机组：应用了多极同步风力发电机，省去风力发电系统中常见的齿轮箱，风力机直接拖动发电机转子在低速状态下运转。