齒輪箱、發(fā)電機、機艙振動部件培訓(xùn)

1、北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 齒輪箱、發(fā)電機、機艙振動齒輪箱、發(fā)電機、機艙振動 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 2015.122015.12 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 第一部分第一部分齒輪箱介紹齒輪箱介紹 第二部分第二部分發(fā)電機介紹發(fā)電機介紹 第三部分第三部分機艙振動分析機艙振動分析 主要內(nèi)容 北京國電思達科技有限公司北京國

2、電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 齒輪箱機械傳動 南高齒傳動簡圖 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 增速齒輪箱傳動結(jié)構(gòu)分三級，前兩級為行星輪系，第一季行星架為輸入端， 由第一級太陽輪傳遞至第二級行星架，由第二級太陽輪輸出；第三級采用平行 軸輪系傳動，通過聯(lián)軸器與發(fā)電機相連。 低速級行星傳動，效率高，傳遞功率范圍大， 成功實現(xiàn)功率分流，軸向尺寸小采用行星輪浮動， 均載效果好，實現(xiàn)了大傳

3、動比； 高速級平行軸圓柱傳動，合理分配傳動比，實 現(xiàn)平穩(wěn)輸出，降低了振動。 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 齒輪箱潤滑油路 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 690V /400V油泵電機、 690V

4、散熱風(fēng)扇電機接線 電機接線 空開設(shè)額定電流1.1倍、接觸器選1.32倍 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 三相交流電機每組線圈都會產(chǎn)生N、S磁極， 每個電機每相含有的磁極個數(shù)就是極數(shù)。 同步轉(zhuǎn)速:n=60f/p 實際轉(zhuǎn)子速度因 負載而減小 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 400V散熱風(fēng)扇電機接線 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEI

5、JING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 信號測量與控制 運行溫度：齒輪箱油池溫度，高速軸軸承溫度等； 油壓：齒輪箱進油壓力； 油位、是否漏油及油的情況； 噪聲和震動（震動速度不大于1.5mm/s,噪聲不超過 101dB）； 輸入功率、轉(zhuǎn)速； 溫度PT1000 ,100 ; 1 =0.39 壓力傳感器模擬輸出:420mA;測量范圍:016bar 壓力開關(guān)0.8bar,觸點動作,常閉信號斷開 壓差發(fā)訊器3bar,觸點動作 油位開關(guān)O型觸點常閉，C型觸點常開 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN

6、STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 廠家測溫點啟動溫度()停止溫度() 南高齒 油溫6050 軸溫7065 包齒 油溫5848 軸溫6762 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 關(guān)閉所有打開的球閥后開始加油； q 加油至油位標(biāo)牌中心位置，Max和Min之間； q 啟動齒輪箱電機泵，使齒輪箱電機泵、過濾器、散熱器和軟管中充滿 油； q 停止電機泵，靜止至少15分鐘，此時油位會低于油位標(biāo)牌中心位置； q 重新補油，直到油位達到標(biāo)牌要求的位

7、置，達到Max和Min之間。 q 按此方法加油后齒輪箱里面的總油量約為260L。 q 周期維護過程中，油位必須進行檢查，如油位低于Min刻度線20mm， 必須進行補油操作，補油時直接加油補至Max和Min之間。 齒輪箱注意事項 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 當(dāng)風(fēng)機不發(fā)電時，整個傳動鏈不應(yīng)在齒輪箱高速軸或其它地方鎖死， 在空轉(zhuǎn)情況下，齒輪箱的允許輸入轉(zhuǎn)速范圍為0-3rpm，如果風(fēng)機傳 動鏈由于某些原因必須鎖死，那么最長時間不應(yīng)該超過1周。 q 風(fēng)機空轉(zhuǎn)時，不應(yīng)使?jié)櫥?/p>

8、統(tǒng)電機泵頻繁啟動，應(yīng)該維持在每隔30 分鐘運轉(zhuǎn)5分鐘的頻率。 q 如果沒有動力，即潤滑系統(tǒng)電機泵沒有啟動，齒輪箱可以在只有飛 濺潤滑的情況下運轉(zhuǎn)1個月。 如果風(fēng)機傳動鏈長時間鎖死，齒輪副將 會由于在無油狀態(tài)下的局部磨損形成嚙合黑 線。黑線處的齒面已有損傷，破壞潤滑油膜 的建立，齒向點蝕將在該區(qū)域發(fā)生，有些工 況下可能伴有異常的振動、噪聲，齒輪箱的 壽命將嚴(yán)重縮短。 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. v 在潤滑系統(tǒng)正常工作下,齒輪箱油路分配器油壓在13bar之間 (油溫507

9、0 )。 v 溫控閥可根據(jù)油溫自動調(diào)節(jié)閥門的開啟和關(guān)閉,油溫45開 啟,至60完全打開,溫控閥流通量為125L/min。 潤滑油溫、油壓故障 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 發(fā)電機原理 雙饋異步發(fā)電機(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)定子、轉(zhuǎn)子均為 三相對稱，轉(zhuǎn)子繞組電流由滑環(huán)引入，發(fā)電機的定子通過接觸器投入電網(wǎng)， 轉(zhuǎn)子通過變流器與電網(wǎng)連接。 變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機的工作原理是通過葉輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械轉(zhuǎn)矩 （即風(fēng)輪轉(zhuǎn)動慣量），通過主軸傳

10、動鏈，經(jīng)過齒輪箱增速到異步發(fā)電機的 轉(zhuǎn)速后，通過變流器勵磁而將發(fā)電機的定子電能并入電網(wǎng)。如果超過發(fā)電 機同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子也處于發(fā)電狀態(tài)，通過變流器向電網(wǎng)饋電。 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 雙饋異步發(fā)電機屬于變速恒頻系統(tǒng)(variable speed and constant frequency system, VSCF),變速指發(fā)電機運行轉(zhuǎn)速在9002050rpm，恒頻指定 子頻率50HZ恒定。 雙饋發(fā)電機運行時f1=(p/60)nrf2。f1為定子電壓頻率；p為電機的

11、 極對數(shù)； nr為雙饋發(fā)電機的轉(zhuǎn)速；f2為轉(zhuǎn)子勵磁電壓頻率。 0nr V n 1800 亞同步狀態(tài)：nrn1，改變通入轉(zhuǎn)子繞組的 頻率為f2的電流相序，則其所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場 的轉(zhuǎn)速n2與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速方向相反，nr-n2=n1。 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 高效率的雙饋式發(fā)電機，可以使風(fēng)力機在比較寬的風(fēng)輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 變化范圍內(nèi)運轉(zhuǎn),既可超同步轉(zhuǎn)速運行，也可亞同步轉(zhuǎn)速運行，定子 輸出電壓和頻率可以維持不變，既可調(diào)節(jié)電網(wǎng)的功率因數(shù)(- 0.951+0.95)，又可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)

12、定性。 采用雙饋異步發(fā)電機的控制方案除了可實現(xiàn)變速恒頻控制、減小 變頻器的容量外，還可以實現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制，對電網(wǎng)而 言可起到無功補償?shù)淖饔谩?北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 湘 電 發(fā) 電 機 結(jié) 構(gòu) 圖 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 由于定子直接與電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子采用變頻器供電，因此，系統(tǒng)中的變 頻器容量僅取決于發(fā)電機運行時的最大轉(zhuǎn)

13、差功率，一般發(fā)電機的最大 轉(zhuǎn)差率為25%35%，因而變頻器的最大容量僅為發(fā)電機額定容量的 1/41/3。這樣，系統(tǒng)的總體配置費用就比較低。 q 具有變速恒頻的特性。 q 可以實現(xiàn)有功功率和無功功率的調(diào)節(jié)，變流器控制發(fā)電機直接發(fā)出無 功功率。 q 滑環(huán)技術(shù)要求高：轉(zhuǎn)子電流大，易電弧灼傷，集電環(huán)多采用高強度不 銹鋼環(huán)，絕緣性、耐磨性、防腐蝕要求高，多為進口或外企公司制造。 q 使用絕緣軸承與接地碳刷：轉(zhuǎn)子使用變流器供電，高次諧波引發(fā)三相 電流不平衡，若軸電流沒有經(jīng)碳刷良好接入大地，就會引起軸承電蝕； 發(fā)電機選用的軸承是絕緣軸承，前后軸承都采用滾珠軸承，目前絕大 廠家采用的是陶瓷、PPS樹脂絕緣軸承

14、。 雙饋發(fā)電機特點 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 維護時檢查主碳刷、接地碳刷 長度，若小于初始長度的1/3 需更換。 q 新裝的碳刷需用180號砂紙打 磨，使與集電環(huán)接觸面積達到 90%以上。 q 安裝接地碳刷需注意方向與電 機旋轉(zhuǎn)方向一致。 q 主碳刷更換后需空載運行8小 時，50%負載運行8小時，之后 才能滿負荷運行。 q 檢查集電環(huán)，表面出現(xiàn)燒痕、 大的灼燒或者有溝槽形成，需 進行修復(fù)或更換。 q 集電環(huán)的修復(fù)需用木質(zhì)工具進 行，不能用砂紙直接打磨。 q 緊固

15、集電環(huán)的所有連接螺栓。 q 測量間集電環(huán)與刷架的絕緣電 阻。 q 清理滑環(huán)室碳粉。 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 軸承電蝕預(yù)防：使用絕緣軸承、使用絕緣端蓋，轉(zhuǎn)子軸使用碳刷良好接地。 q 軸承磨損預(yù)防：定期加注潤滑油。 q 空轉(zhuǎn)200rpm，發(fā)電機軸承有異響需檢查或更換。 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 發(fā)電機信號測量與控制 溫度PT1000 ,

16、100 ; 1 =0.39 碳刷磨損微動開關(guān)主碳刷、前后軸接地碳刷,常閉信號 轉(zhuǎn)速增量式編碼器A、B、Z通道 風(fēng)扇電機繞組溫度70,風(fēng)扇啟動,繞組溫度60,風(fēng)扇停止 加熱器 繞組溫度機艙溫度且機艙溫度10或發(fā)電機繞組溫度機艙溫 度,10分鐘后停止加熱; 繞組溫度繞組溫度140報警,繞組溫度150故障 軸承溫度軸承溫度85報警,軸承溫度95故障 繞組溫度低超限繞組溫度20故障 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 發(fā)電機故障分析 q 發(fā)電機振動大：與原動機耦合不好；軸承裝配不當(dāng)；

17、平衡塊松 動，轉(zhuǎn)子動平衡不好，發(fā)電機系統(tǒng)振動太大；旋轉(zhuǎn)部分松動。 q 發(fā)電機噪聲大：耦合不到位；軸承損壞；旋轉(zhuǎn)部分松動； q 發(fā)電機過熱：軸承故障；通風(fēng)故障；電機過載；系統(tǒng)振動大； 冷卻空氣流量太小。 q 轉(zhuǎn)子不能正常饋電：電刷和滑環(huán)接觸不良，轉(zhuǎn)子繞組接觸不良； 轉(zhuǎn)子繞組絕緣故障。 q 軸承發(fā)熱或不正常雜聲：軸承型號不對；滾珠損壞；潤滑油脂 過多或不足，一般為軸承室內(nèi)部容積的1/22/3；軸承與軸、 軸承座配合過松或過緊；發(fā)電機過載運行；潤滑脂牌號不對； 滑環(huán)風(fēng)扇故障；發(fā)電機轉(zhuǎn)速過高。 發(fā)電機軸承溫度高故障 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN ST

18、AR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 機艙振動 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 傳感器電壓振動信號值 0V-5V-10V-0.5g-0-+0.5g 0 V 加速度 510 -0.5g 0.5g q 機艙震動 X 軸或 Y 軸的平均 值其中一個大于0.35g時,觸發(fā) error_nacelle_vibration_limit。 q 機艙震動 X 軸, Y 軸值的合成 有效值大于0.15g時, error_nacelle_vibration_offset。 北京國電思達科技有限公司北京國電思達科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 機艙振動問題分類 q 電氣問題，振動值-0.5g、一直較大或跳變。 I.接線松動或傳感器斷線; II.防雷模塊損壞; III. KL3404卡件或風(fēng)速儀、其它線路有接錯線或24V短路問題; IV. 振動傳感器損