風(fēng)機(jī)各部件基本介紹

1、大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心風(fēng)機(jī)各部件的基本介紹大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心目錄 第一部分：各系統(tǒng)部件介紹 第二部分：電控系統(tǒng)功能介紹 第三部分：風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 第四部分：風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心第一部分：各系統(tǒng)部件介紹第一部分：各系統(tǒng)部件介紹 風(fēng)輪風(fēng)輪機(jī)艙機(jī)艙塔架塔架基礎(chǔ)基礎(chǔ)風(fēng)力發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電機(jī)組圖圖2-1外觀結(jié)構(gòu)組成外觀結(jié)構(gòu)組成傳動(dòng)系傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)液壓系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)液壓系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)控制與安全系統(tǒng)控制與安全系統(tǒng)偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電機(jī)組圖圖2-2功能實(shí)現(xiàn)組成功能實(shí)現(xiàn)組成大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從外觀結(jié)構(gòu)來說一般由圖大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從外觀結(jié)構(gòu)來說一般由圖2-12-1所示部分組

2、成；所示部分組成；從機(jī)組各部分所能實(shí)現(xiàn)的功能來說一般由圖從機(jī)組各部分所能實(shí)現(xiàn)的功能來說一般由圖2-22-2所示部分組成；所示部分組成；大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（1）風(fēng)輪）風(fēng)輪 風(fēng)輪由輪轂和葉片組成，它的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)風(fēng)輪由輪轂和葉片組成，它的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，它由氣動(dòng)性能優(yōu)異的葉片裝在輪轂上組成，風(fēng)輪轉(zhuǎn)械能，它由氣動(dòng)性能優(yōu)異的葉片裝在輪轂上組成，風(fēng)輪轉(zhuǎn)子直徑隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的增大而增大。風(fēng)輪按葉片數(shù)子直徑隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的增大而增大。風(fēng)輪按葉片數(shù)可以分為單葉片、雙葉片、三葉片和多葉片風(fēng)輪，其中三可以分為單葉片、雙葉片、三葉片和多葉片風(fēng)輪，其中三葉片風(fēng)輪由于穩(wěn)定性好，在并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)

3、電機(jī)組上得到廣葉片風(fēng)輪由于穩(wěn)定性好，在并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上得到廣泛應(yīng)用。按照葉片能否圍繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，可以分為定泛應(yīng)用。按照葉片能否圍繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，可以分為定槳距風(fēng)輪和變槳距風(fēng)輪。定槳距風(fēng)輪葉片與輪轂固定連接，槳距風(fēng)輪和變槳距風(fēng)輪。定槳距風(fēng)輪葉片與輪轂固定連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是承受的載荷較大。變槳距風(fēng)輪的葉片與輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是承受的載荷較大。變槳距風(fēng)輪的葉片與輪轂通過軸承連接。雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但能夠獲得較好的轂通過軸承連接。雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但能夠獲得較好的性能，而且葉片承受的載荷較小，重量輕。性能，而且葉片承受的載荷較小，重量輕。 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心 輪轂輪轂 風(fēng)力機(jī)葉片都要裝在輪轂

4、上。輪轂是風(fēng)輪的樞紐風(fēng)力機(jī)葉片都要裝在輪轂上。輪轂是風(fēng)輪的樞紐, 也是葉片根也是葉片根部與主軸的連接件。所有從葉片傳來的力部與主軸的連接件。所有從葉片傳來的力,都通過輪轂傳遞到都通過輪轂傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng),再傳到風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。同時(shí)輪殼也是控制葉片再傳到風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)的對(duì)象。同時(shí)輪殼也是控制葉片槳距槳距(使葉片作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)使葉片作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)) 的所在。的所在。 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（2）主傳動(dòng)系統(tǒng)）主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸、齒輪箱和聯(lián)軸器。輪轂與主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸、齒輪箱和聯(lián)軸器。輪轂與主軸固定連接，將風(fēng)輪的扭矩傳遞給齒輪箱。有的風(fēng)軸固定連接，將風(fēng)輪的扭矩傳遞給齒輪箱。有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組將主軸

5、與齒輪箱的輸入軸合為一體。力發(fā)電機(jī)組組將主軸與齒輪箱的輸入軸合為一體。大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速一般在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速一般在1030r/min范范圍內(nèi)，通過齒輪箱增速到發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速圍內(nèi)，通過齒輪箱增速到發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速1500r/min（或（或1000 r/min），經(jīng)高速軸、聯(lián)軸節(jié)），經(jīng)高速軸、聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心主軸主軸在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，主軸承擔(dān)了支撐輪轂處傳遞過來的各種負(fù)載在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，主軸承擔(dān)了支撐輪轂處傳遞過來的各種負(fù)載的作用，并將扭矩轉(zhuǎn)遞給增速齒輪箱，將軸向推力、氣動(dòng)彎矩傳的作用，并將扭矩轉(zhuǎn)遞給增速齒輪箱，將軸向推力、氣動(dòng)彎矩

6、傳遞給機(jī)艙、塔架。主軸前端法蘭與輪轂相聯(lián)接，將風(fēng)輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)遞給機(jī)艙、塔架。主軸前端法蘭與輪轂相聯(lián)接，將風(fēng)輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給齒輪箱的低速軸。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮主軸的軸向力、剪動(dòng)傳遞給齒輪箱的低速軸。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮主軸的軸向力、剪力、彎矩及扭矩，進(jìn)行強(qiáng)度初步分析計(jì)算。主軸的疲勞性能是非力、彎矩及扭矩，進(jìn)行強(qiáng)度初步分析計(jì)算。主軸的疲勞性能是非常關(guān)鍵的，為此，要注意外形和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，如應(yīng)力卸載槽、常關(guān)鍵的，為此，要注意外形和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，如應(yīng)力卸載槽、表面處理和加工工藝等。表面處理和加工工藝等。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心齒輪箱齒輪箱齒輪箱作為傳遞動(dòng)力的部件，在運(yùn)行期間同時(shí)承受動(dòng)、靜載齒輪箱作為傳遞動(dòng)力的部

7、件，在運(yùn)行期間同時(shí)承受動(dòng)、靜載荷。其動(dòng)載荷部分取決于風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)的特性和傳動(dòng)軸、聯(lián)荷。其動(dòng)載荷部分取決于風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)的特性和傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器的質(zhì)量、剛度、阻尼值以及發(fā)電機(jī)的外部工作條件。軸器的質(zhì)量、剛度、阻尼值以及發(fā)電機(jī)的外部工作條件。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的種類很多，按照傳統(tǒng)類型可分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的種類很多，按照傳統(tǒng)類型可分為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來的為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來的齒輪箱；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)齒輪箱；按照齒輪箱；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)齒輪箱；按照轉(zhuǎn)動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式以及混轉(zhuǎn)動(dòng)的布置形式又可分為

8、展開式、分流式和同軸式以及混合式等等。常用齒輪箱形式及其特點(diǎn)和應(yīng)用見表合式等等。常用齒輪箱形式及其特點(diǎn)和應(yīng)用見表 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心聯(lián)軸器：大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常采用浮動(dòng)用齒式聯(lián)軸器。齒式聯(lián)聯(lián)軸器：大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常采用浮動(dòng)用齒式聯(lián)軸器。齒式聯(lián)軸器按其外齒的輪齒在齒寬方向的截面形狀，常用的是直齒和鼓軸器按其外齒的輪齒在齒寬方向的截面形狀，常用的是直齒和鼓形齒。直齒加工簡(jiǎn)單，但允許傾斜角小，一般不大于形齒。直齒加工簡(jiǎn)單，但允許傾斜角小，一般不大于30，工作，工作時(shí)，容易產(chǎn)生輪齒端部受載，齒面磨損大，強(qiáng)度和壽命較低。鼓時(shí)，容易產(chǎn)生輪齒端

9、部受載，齒面磨損大，強(qiáng)度和壽命較低。鼓形齒，允許傾斜角較大，一般可達(dá)形齒，允許傾斜角較大，一般可達(dá)2左右。輪齒受力情況好，浮左右。輪齒受力情況好，浮動(dòng)靈敏，強(qiáng)度和壽命較高。聯(lián)軸器有單齒和雙齒聯(lián)軸器。動(dòng)靈敏，強(qiáng)度和壽命較高。聯(lián)軸器有單齒和雙齒聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的傾斜角聯(lián)軸器的傾斜角：圖2-7聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)原理圖中，圖中， 被浮動(dòng)構(gòu)件的徑向位移量；被浮動(dòng)構(gòu)件的徑向位移量； 聯(lián)軸器的長度。聯(lián)軸聯(lián)軸器的長度。聯(lián)軸器的定心方式：有外徑定心和齒側(cè)定心。齒側(cè)定心有自動(dòng)定心作用，器的定心方式：有外徑定心和齒側(cè)定心。齒側(cè)定心有自動(dòng)定心作用，有利于聯(lián)軸器的齒間載荷分布。有利于聯(lián)軸器的齒間載荷分布。EgL大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中

10、心（3）發(fā)電機(jī)）發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)將風(fēng)輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，分為異步發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)將風(fēng)輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，分為異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)兩種。異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于電網(wǎng)的頻率，只同步發(fā)電機(jī)兩種。異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于電網(wǎng)的頻率，只能在同步轉(zhuǎn)速附近很小的范圍內(nèi)變化。當(dāng)風(fēng)速增加使齒輪箱能在同步轉(zhuǎn)速附近很小的范圍內(nèi)變化。當(dāng)風(fēng)速增加使齒輪箱高速輸出軸轉(zhuǎn)速達(dá)到異步發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組并入電網(wǎng)，高速輸出軸轉(zhuǎn)速達(dá)到異步發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組并入電網(wǎng)，向電網(wǎng)送電。風(fēng)速繼續(xù)增加，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也略為升高，增加向電網(wǎng)送電。風(fēng)速繼續(xù)增加，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也略為升高，增加輸出功率。達(dá)到額定風(fēng)速后，由于風(fēng)輪的調(diào)節(jié)，穩(wěn)定在額定輸出功率

11、。達(dá)到額定風(fēng)速后，由于風(fēng)輪的調(diào)節(jié)，穩(wěn)定在額定功率不再增加。功率不再增加。 為了減少齒輪箱的傳動(dòng)損失和發(fā)生故障的概率，有的風(fēng)力發(fā)電為了減少齒輪箱的傳動(dòng)損失和發(fā)生故障的概率，有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組采用風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)同步多極發(fā)電機(jī)，又稱無齒輪箱風(fēng)力機(jī)組組采用風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)同步多極發(fā)電機(jī)，又稱無齒輪箱風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組。其發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與風(fēng)輪相同而且隨著風(fēng)速變化，風(fēng)發(fā)電機(jī)組組。其發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與風(fēng)輪相同而且隨著風(fēng)速變化，風(fēng)輪可以轉(zhuǎn)換更多的風(fēng)能，所承受的載荷較小，減輕部件的重量。輪可以轉(zhuǎn)換更多的風(fēng)能，所承受的載荷較小，減輕部件的重量。缺點(diǎn)是這種發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求很高，需要變流裝缺點(diǎn)是這種發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要

12、求很高，需要變流裝置才能與電網(wǎng)頻率同步，經(jīng)過轉(zhuǎn)換又損失了能量。置才能與電網(wǎng)頻率同步，經(jīng)過轉(zhuǎn)換又損失了能量。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（4）偏航系統(tǒng)）偏航系統(tǒng) 偏航系統(tǒng)是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的不可缺少的組成部分偏航系統(tǒng)是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的不可缺少的組成部分,偏航系統(tǒng)的主要作用有兩個(gè)：偏航系統(tǒng)的主要作用有兩個(gè)：其一是與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相配合，使風(fēng)力發(fā)電其一是與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相配合，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率；力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率；其二是提供必要的鎖緊力矩，其二是提供必要的鎖緊力矩，以保障風(fēng)力

13、發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行以保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心 偏航系統(tǒng)采用四點(diǎn)球軸承回轉(zhuǎn)環(huán)偏航系統(tǒng)采用四點(diǎn)球軸承回轉(zhuǎn)環(huán),確保風(fēng)輪處于正確的風(fēng)向確保風(fēng)輪處于正確的風(fēng)向位置。偏航操作由三個(gè)行星齒輪完成位置。偏航操作由三個(gè)行星齒輪完成,每一個(gè)由電力電子控制的每一個(gè)由電力電子控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),這樣偏航齒輪的負(fù)荷大小均勻。偏航制動(dòng)由六個(gè)液壓這樣偏航齒輪的負(fù)荷大小均勻。偏航制動(dòng)由六個(gè)液壓制動(dòng)器控制的大盤制動(dòng)制動(dòng)器控制的大盤制動(dòng),且每一個(gè)偏航齒輪獨(dú)立制動(dòng)且每一個(gè)偏航齒輪獨(dú)立制動(dòng),整個(gè)系統(tǒng)保整個(gè)系統(tǒng)保證偏航控制平滑。當(dāng)偏航結(jié)束證偏航控制平滑。當(dāng)偏航結(jié)束,機(jī)艙就固定不動(dòng)機(jī)艙就固定不動(dòng),而且偏航齒輪也

14、而且偏航齒輪也不承受負(fù)荷。偏航系統(tǒng)有兩個(gè)獨(dú)立的風(fēng)向標(biāo)檢測(cè)風(fēng)速并送主計(jì)不承受負(fù)荷。偏航系統(tǒng)有兩個(gè)獨(dú)立的風(fēng)向標(biāo)檢測(cè)風(fēng)速并送主計(jì)算機(jī)算機(jī),保證風(fēng)能最佳利用且驅(qū)動(dòng)鏈應(yīng)力最小。保證風(fēng)能最佳利用且驅(qū)動(dòng)鏈應(yīng)力最小。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（5）雷電保護(hù)）雷電保護(hù) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架一般有圓錐形鋼結(jié)構(gòu)和梯形柵風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架一般有圓錐形鋼結(jié)構(gòu)和梯形柵格鋼結(jié)構(gòu)兩種。圓錐形鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝樓梯、安全線路、格鋼結(jié)構(gòu)兩種。圓錐形鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝樓梯、安全線路、工作平臺(tái)和照明系統(tǒng)。塔架基礎(chǔ)采用地下鋼筋混凝土結(jié)工作平臺(tái)和照明系統(tǒng)。塔架基礎(chǔ)采用地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隨著塔身高度增加構(gòu)。隨著塔身高度增加,風(fēng)輪葉片遭受雷擊的概率也增加風(fēng)輪

15、葉片遭受雷擊的概率也增加,必須設(shè)計(jì)防雷系統(tǒng)。如果風(fēng)輪或機(jī)艙遭受雷擊必須設(shè)計(jì)防雷系統(tǒng)。如果風(fēng)輪或機(jī)艙遭受雷擊,雷電保護(hù)雷電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)將雷電電流引入接地系統(tǒng)。系統(tǒng)會(huì)將雷電電流引入接地系統(tǒng)。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（6）控制系統(tǒng)及安全系統(tǒng)）控制系統(tǒng)及安全系統(tǒng) 風(fēng)輪功率控制采用大功率整流逆變控制器風(fēng)輪功率控制采用大功率整流逆變控制器,以及有源以及有源濾波和無功補(bǔ)償。信號(hào)處理通常有兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)或高速濾波和無功補(bǔ)償。信號(hào)處理通常有兩個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)或高速數(shù)字信號(hào)處理芯片。主機(jī)在地面控制室的開關(guān)柜內(nèi)數(shù)字信號(hào)處理芯片。主機(jī)在地面控制室的開關(guān)柜內(nèi),從機(jī)設(shè)在從機(jī)設(shè)在機(jī)艙內(nèi)。所有來自傳感器和變送器的輸入信號(hào)都由從機(jī)匯

16、集機(jī)艙內(nèi)。所有來自傳感器和變送器的輸入信號(hào)都由從機(jī)匯集和處理和處理,再傳送給主機(jī)。主機(jī)監(jiān)控風(fēng)輪所有的運(yùn)行狀態(tài)。主機(jī)再傳送給主機(jī)。主機(jī)監(jiān)控風(fēng)輪所有的運(yùn)行狀態(tài)。主機(jī)和從機(jī)間通過光纖達(dá)到可靠快速地交換信息。風(fēng)力發(fā)電機(jī)完和從機(jī)間通過光纖達(dá)到可靠快速地交換信息。風(fēng)力發(fā)電機(jī)完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可讀取所有風(fēng)輪數(shù)據(jù)。從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可讀取所有風(fēng)輪數(shù)據(jù)。安全系統(tǒng)要保證機(jī)組在發(fā)生非正常情況時(shí)立即停機(jī)，預(yù)防安全系統(tǒng)要保證機(jī)組在發(fā)生非正常情況時(shí)立即停機(jī)，預(yù)防或減輕故障損失，關(guān)鍵部件采用了或減輕故障損失，關(guān)鍵部件采用了“失效失效-保護(hù)保護(hù)”的設(shè)計(jì)原的設(shè)計(jì)原則。則。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（7）基礎(chǔ)）基礎(chǔ)

17、機(jī)組基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)由塔架基底傾覆力矩決定，對(duì)于圓筒型塔架機(jī)組基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)由塔架基底傾覆力矩決定，對(duì)于圓筒型塔架采用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有厚板塊、多樁和單樁形式。采用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有厚板塊、多樁和單樁形式。（a）平面板塊基礎(chǔ)；（b）平放基座基礎(chǔ)；（c）嵌入式塔架和傾斜板塊基礎(chǔ)；（d）巖石床打錨基礎(chǔ)。 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心各類機(jī)型中，變速變距型風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)較復(fù)雜，其控制系統(tǒng)主要由三部分組成：主控制器、槳距調(diào)節(jié)器、功率控制器。主控制器主要完成機(jī)組運(yùn)行邏輯控制，如偏航、對(duì)風(fēng)、解繞等，并在槳距調(diào)節(jié)器和功率控制器之間進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。槳距調(diào)節(jié)器主要完成葉片節(jié)距調(diào)節(jié)，控制葉片槳距角，在額定風(fēng)速之下，保持最大風(fēng)能捕獲效率，在額定

18、風(fēng)速之上，限制功率輸出。功率控制器主要完成變速恒頻控制，保證上網(wǎng)電能質(zhì)量，與電網(wǎng)同壓、同頻、同相輸出，在額定風(fēng)速之下，在最大升力槳距角位置，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)、葉輪轉(zhuǎn)速，保持最佳葉尖速比運(yùn)行，達(dá)到最大風(fēng)能捕獲效率，在額定風(fēng)速之上，配合變槳距機(jī)構(gòu)，最大恒功率輸出。小范圍內(nèi)的抑制功率波動(dòng)，由功率控制器驅(qū)動(dòng)變流器完成，大范圍內(nèi)的超功率由變槳距控制完成。 第二部分第二部分 控制系統(tǒng)功能和控制策略介紹控制系統(tǒng)功能和控制策略介紹大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心機(jī)組運(yùn)行工作狀態(tài)劃分及轉(zhuǎn)換機(jī)組運(yùn)行工作狀態(tài)劃分及轉(zhuǎn)換 4種工作狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)暫停狀態(tài)停機(jī)狀態(tài)緊急停機(jī)狀態(tài)每種狀態(tài)是一個(gè)活動(dòng)層次，運(yùn)行狀態(tài)層次最高，急

19、停狀態(tài)最低，四種工作狀態(tài)的主要特征和說明如下：（1）運(yùn)行狀態(tài)機(jī)械閘松開允許機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)偏航調(diào)向槳距控制系統(tǒng)選擇優(yōu)化工作模式，根據(jù)風(fēng)速狀況選擇優(yōu)化的槳距角。液壓系統(tǒng)保持工作壓力冷卻系統(tǒng)自動(dòng)狀態(tài)操作面板顯示“運(yùn)行”狀態(tài)（2）暫停狀態(tài)機(jī)械閘松開液壓系統(tǒng)保持工作壓力機(jī)組自動(dòng)偏航調(diào)向葉片槳距角調(diào)到接近全翼展?fàn)顟B(tài)葉輪空轉(zhuǎn)或停止冷卻系統(tǒng)自動(dòng)狀態(tài)操作面板顯示“暫停”狀態(tài)這個(gè)狀態(tài)在調(diào)試時(shí)很有用，主要用來調(diào)試時(shí)測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的功能是否正常。 運(yùn)行暫停停機(jī)緊停工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心機(jī)組運(yùn)行工作狀態(tài)劃分及轉(zhuǎn)換機(jī)組運(yùn)行工作狀態(tài)劃分及轉(zhuǎn)換 （3）停機(jī)狀態(tài)機(jī)械閘松開葉片處于全翼展?fàn)顟B(tài)液壓系統(tǒng)保持工作壓力機(jī)組

20、自動(dòng)偏航調(diào)向停止冷卻系統(tǒng)非自動(dòng)狀態(tài)操作面板顯示“停機(jī)”狀態(tài)（4）緊急停機(jī)狀態(tài)機(jī)械閘抱閘緊急電路（安全鏈）開啟控制器所有輸出信號(hào)無效控制器仍在運(yùn)行和測(cè)量所有輸入信號(hào)操作面板顯示“緊急停機(jī)”狀態(tài)當(dāng)急停電路（安全鏈）動(dòng)作時(shí)，所有接觸器斷開，控制器輸出的任何信號(hào)都無效。這種狀態(tài)多在手動(dòng)操作和按下緊急停機(jī)按鈕時(shí)出現(xiàn)。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航結(jié)構(gòu)及其控制偏航結(jié)構(gòu)及其控制 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航系統(tǒng)的組成偏航系統(tǒng)的組成偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)器、偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)器、紐纜保護(hù)裝置、偏航液壓回路紐纜保護(hù)裝置、偏航液壓回路大

21、唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心紐纜保護(hù)裝置紐纜保護(hù)裝置偏航計(jì)數(shù)器偏航計(jì)數(shù)器大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航控制：偏航控制：通過轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)輪使其遠(yuǎn)離風(fēng)向，減少功率吸通過轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)輪使其遠(yuǎn)離風(fēng)向，減少功率吸收，它需要偏航驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，輪轂要承受偏航回轉(zhuǎn)力矩，總的收，它需要偏航驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，輪轂要承受偏航回轉(zhuǎn)力矩，總的來說控制有效、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。來說控制有效、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。驅(qū)動(dòng)偏航、自由偏航或固定式偏航驅(qū)動(dòng)偏航、自由偏航或固定式偏航 下風(fēng)向風(fēng)機(jī)采用自由偏航方式，風(fēng)機(jī)象一個(gè)大下風(fēng)向風(fēng)機(jī)采用自由偏航方式，風(fēng)機(jī)象一個(gè)大的風(fēng)向標(biāo)一樣自動(dòng)跟隨風(fēng)向擺動(dòng)，不需要驅(qū)動(dòng)裝置，的風(fēng)向標(biāo)一樣自動(dòng)跟隨風(fēng)向擺動(dòng)，不需要驅(qū)動(dòng)裝置，可以設(shè)計(jì)偏航阻尼限制

22、偏航速率。可以設(shè)計(jì)偏航阻尼限制偏航速率。 上風(fēng)向風(fēng)機(jī)一般采用主動(dòng)偏航方式，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上風(fēng)向風(fēng)機(jī)一般采用主動(dòng)偏航方式，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括偏航電機(jī)、減速機(jī)、偏航剎車機(jī)構(gòu)等，這種驅(qū)包括偏航電機(jī)、減速機(jī)、偏航剎車機(jī)構(gòu)等，這種驅(qū)動(dòng)方式塔架需要承受偏航扭矩。動(dòng)方式塔架需要承受偏航扭矩。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航控制偏航控制大多數(shù)水平軸風(fēng)機(jī)采用偏航機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪順風(fēng)，限大多數(shù)水平軸風(fēng)機(jī)采用偏航機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪順風(fēng)，限制功率輸出。但這種方法響應(yīng)速度很慢，原因有：制功率輸出。但這種方法響應(yīng)速度很慢，原因有：（1）機(jī)艙和風(fēng)輪有很大的慣性力矩；）機(jī)艙和風(fēng)輪有很大的慣性力矩；（2）垂直于風(fēng)輪的風(fēng)速與偏航角度的變化呈正弦）垂直于風(fēng)輪的

23、風(fēng)速與偏航角度的變化呈正弦關(guān)系，如果偏航角變化關(guān)系，如果偏航角變化10度，功率下降只變化幾個(gè)度，功率下降只變化幾個(gè)百分比，而如果槳距角變化百分比，而如果槳距角變化10度，功率下降會(huì)很明度，功率下降會(huì)很明顯。顯。在變速機(jī)組上應(yīng)用主動(dòng)偏航控制，振風(fēng)引起的的超在變速機(jī)組上應(yīng)用主動(dòng)偏航控制，振風(fēng)引起的的超功率可以暫時(shí)儲(chǔ)存在風(fēng)輪動(dòng)能里，如果繼續(xù)超功率，功率可以暫時(shí)儲(chǔ)存在風(fēng)輪動(dòng)能里，如果繼續(xù)超功率，再進(jìn)行偏航動(dòng)作，這種設(shè)計(jì)方法已在再進(jìn)行偏航動(dòng)作，這種設(shè)計(jì)方法已在Gamma 60試驗(yàn)試驗(yàn)樣機(jī)上獲得成功，偏航最大速率樣機(jī)上獲得成功，偏航最大速率8度度/s。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航控制流程偏航控制流程大唐山東風(fēng)

24、電培訓(xùn)中心概要一.傳動(dòng)鏈布局形式二.傳動(dòng)零部件組成第五部分第五部分:風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心一一. . 傳動(dòng)鏈布局形式傳動(dòng)鏈布局形式MY1.5MW兩點(diǎn)支撐兩點(diǎn)支撐n雙排獨(dú)立的滾珠軸承；雙排獨(dú)立的滾珠軸承；n只承受扭矩的獨(dú)立齒輪箱；只承受扭矩的獨(dú)立齒輪箱；n于機(jī)座相聯(lián)接的獨(dú)立的發(fā)電機(jī)；于機(jī)座相聯(lián)接的獨(dú)立的發(fā)電機(jī)；n發(fā)電機(jī)座不傳遞轉(zhuǎn)子負(fù)載；發(fā)電機(jī)座不傳遞轉(zhuǎn)子負(fù)載；n轉(zhuǎn)子負(fù)載對(duì)齒輪箱只具有很小的沖擊作用。轉(zhuǎn)子負(fù)載對(duì)齒輪箱只具有很小的沖擊作用。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心其它的傳動(dòng)鏈布局形式其它的傳動(dòng)鏈布局形式（VESTAS V80-1.65MW） 三點(diǎn)

25、式支撐三點(diǎn)式支撐單主軸軸承，成本低，傳單主軸軸承，成本低，傳動(dòng)鏈縮短。動(dòng)鏈縮短。齒輪箱前軸承承受轉(zhuǎn)矩和齒輪箱前軸承承受轉(zhuǎn)矩和徑向負(fù)載，故障率高。徑向負(fù)載，故障率高。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)WINTEC WT1650 主軸齒輪箱集成式主軸齒輪箱集成式優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：齒輪箱可靠性要求高，齒輪箱可靠性要求高，維護(hù)不變。維護(hù)不變。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng) 直驅(qū)式直驅(qū)式省去齒輪箱，結(jié)構(gòu)緊湊。省去齒輪箱，結(jié)構(gòu)緊湊。技術(shù)不成熟，發(fā)電機(jī)尺寸大，技術(shù)不成熟，發(fā)電機(jī)尺寸大，吊裝不便。吊裝不便。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)傳

26、動(dòng)系統(tǒng) 半直驅(qū)式半直驅(qū)式齒輪箱傳動(dòng)比小，并與發(fā)電齒輪箱傳動(dòng)比小，并與發(fā)電機(jī)集成，結(jié)構(gòu)緊湊。機(jī)集成，結(jié)構(gòu)緊湊。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心二二. . 傳動(dòng)鏈組成傳動(dòng)鏈組成傳動(dòng)鏈主要由主軸總成、偏航總成、齒輪箱、聯(lián)傳動(dòng)鏈主要由主軸總成、偏航總成、齒輪箱、聯(lián)軸器、發(fā)電機(jī)和機(jī)座組成。軸器、發(fā)電機(jī)和機(jī)座組成。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心主軸鎖緊裝置主軸鎖緊裝置大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心主軸主軸材料：材料：42CrMo（常溫）（常溫） 34CrNiMo6+QT（寒帶（寒帶）制造：電爐，真空冶煉；制造：電爐，真空冶煉；加工方法：鑄錠；加工方法：鑄錠；鍛造比：鍛造比： 最小最小3.5；鍛造精度：鍛造精度：2級(jí)；級(jí)；嚴(yán)格執(zhí)行嚴(yán)格執(zhí)行

27、GB/T17107-1997規(guī)定，對(duì)鍛后毛坯進(jìn)規(guī)定，對(duì)鍛后毛坯進(jìn)行熱處理。行熱處理。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心后軸承座后軸承座（推力）（推力）前軸承座前軸承座（浮動(dòng)）（浮動(dòng)）軸承座材料有兩種軸承座材料有兩種1）QT400-18AL2）EN-GJS-350-22U-LT大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心主軸軸承主軸軸承球面滾子軸承球面滾子軸承球面滾子軸承能自動(dòng)球面滾子軸承能自動(dòng)調(diào)心，可以承受較大調(diào)心，可以承受較大的對(duì)中誤差的對(duì)中誤差大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心主軸總成爆炸圖主軸總成爆炸圖大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心、齒輪箱、齒輪箱 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心齒輪箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖齒輪箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心其它類型齒輪箱其它類型齒輪箱

28、大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心多級(jí)行星差動(dòng)輪系多級(jí)行星差動(dòng)輪系大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心、主軸制動(dòng)、主軸制動(dòng)功能：停機(jī)和制動(dòng)。功能：停機(jī)和制動(dòng)。類型：盤式剎車。類型：盤式剎車。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心 4、高速軸聯(lián)軸器、高速軸聯(lián)軸器將齒輪箱輸出扭矩將齒輪箱輸出扭矩及轉(zhuǎn)速傳遞給發(fā)電機(jī)輸及轉(zhuǎn)速傳遞給發(fā)電機(jī)輸入端，并具有緩沖、減入端，并具有緩沖、減振、力矩限制功能振、力矩限制功能 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心 5、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心. .偏航總成偏航總成偏航總成結(jié)構(gòu)圖偏航總成結(jié)構(gòu)圖大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心制動(dòng)器支撐及剎車盤制動(dòng)器支撐及剎車盤材料：材料：低溫低溫球墨鑄鐵球墨鑄鐵EN-GJS-350-22U-LT常溫常

29、溫球墨鑄鐵球墨鑄鐵QT400-AL大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航制動(dòng)器偏航制動(dòng)器SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心4.1 液壓系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用液壓系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用在定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)主要用在定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)主要用于空氣動(dòng)力制動(dòng)、機(jī)械制動(dòng)，以及偏航與于空氣動(dòng)力制動(dòng)、機(jī)械制動(dòng)，以及偏航與制動(dòng)；制動(dòng)；在變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)主要用在變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)主要用于控制變距機(jī)構(gòu)和機(jī)械制動(dòng)，也用于偏航于控制變距機(jī)構(gòu)和機(jī)械制動(dòng)，也用于偏航與制動(dòng)。與制動(dòng)。第四部分：風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中常用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)

30、組中常用的液壓元件液壓元件4.1.1、液壓泵、液壓泵（1）液壓泵分類 液壓泵是能量轉(zhuǎn)換裝置，用來向液壓系統(tǒng)輸送壓力油，推液壓泵是能量轉(zhuǎn)換裝置，用來向液壓系統(tǒng)輸送壓力油，推動(dòng)執(zhí)行元件作功動(dòng)執(zhí)行元件作功 按照結(jié)構(gòu)的不同，液壓泵可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵按照結(jié)構(gòu)的不同，液壓泵可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等和螺桿泵等 按照額定壓力的不同，可分為低壓泵、中壓泵、中高壓泵、按照額定壓力的不同，可分為低壓泵、中壓泵、中高壓泵、高壓泵和超高壓泵高壓泵和超高壓泵 按液壓泵輸出流量能否調(diào)節(jié)，又分為定量泵和變量泵按液壓泵輸出流量能否調(diào)節(jié)，又分為定量泵和變量泵SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心4.1.2

31、液壓缸液壓缸 液壓缸是將輸入的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，可以很方便地獲得直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。左圖為液壓缸模型圖。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心4.1.3 液壓閥液壓閥 液壓閥按功能分為：方向控制閥、壓力控液壓閥按功能分為：方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。制閥和流量控制閥。 （1 1）方向控制閥）方向控制閥 方向控制閥方向控制閥(簡(jiǎn)稱方向閥簡(jiǎn)稱方向閥)用來控制液壓系統(tǒng)用來控制液壓系統(tǒng)的油流方向，接通或斷開油路，從而控制的油流方向，接通或斷開油路，從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或改變運(yùn)動(dòng)方向。方向控制閥有單向閥和換向閥兩大類。方向

32、控制閥有單向閥和換向閥兩大類。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心單向閥單向閥 普通單向閥又稱逆止普通單向閥又稱逆止閥。它控制油液只能閥。它控制油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不沿一個(gè)方向流動(dòng)，不能反向流動(dòng)，它由閥能反向流動(dòng)，它由閥體，閥芯和彈簧等零體，閥芯和彈簧等零件構(gòu)成。件構(gòu)成。 帶有控制口的單向閥帶有控制口的單向閥稱為液控單向閥，當(dāng)稱為液控單向閥，當(dāng)控制口通壓力油時(shí)，控制口通壓力油時(shí)，油液也可以反向流動(dòng)，油液也可以反向流動(dòng)，如圖所示。如圖所示。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心換向閥換向閥 換向閥的作用是利用閥芯相對(duì)于閥體換向閥的作用是利用閥芯相對(duì)于閥體的運(yùn)動(dòng)，來控制液流方向、接通或斷的運(yùn)動(dòng)，

33、來控制液流方向、接通或斷開油路，從而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方開油路，從而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向、啟動(dòng)或停止。換向閥的種類很多，向、啟動(dòng)或停止。換向閥的種類很多，按操作閥芯運(yùn)動(dòng)的方式可分為手動(dòng)、按操作閥芯運(yùn)動(dòng)的方式可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)等。機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)等。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（2 2）壓力控制閥）壓力控制閥 在液壓系統(tǒng)中用來控制油液壓力，或利用在液壓系統(tǒng)中用來控制油液壓力，或利用壓力作為信號(hào)來控制執(zhí)行元件和電氣元件壓力作為信號(hào)來控制執(zhí)行元件和電氣元件動(dòng)作的閥稱為壓力控制閥，簡(jiǎn)稱為壓力閥。動(dòng)作的閥稱為壓力控制閥，簡(jiǎn)稱為壓力閥。這類閥工作原理的共同特點(diǎn)是，利

34、用油液這類閥工作原理的共同特點(diǎn)是，利用油液壓力作用在閥芯的力與彈簧力相平衡的原壓力作用在閥芯的力與彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作的。按壓力控制閥在液壓系統(tǒng)理進(jìn)行工作的。按壓力控制閥在液壓系統(tǒng)中的功用不同，可分為溢流閥、減壓閥、中的功用不同，可分為溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。順序閥、壓力繼電器等。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（3）流量控制閥）流量控制閥 在液壓系統(tǒng)中用來控制液體流量的閥類在液壓系統(tǒng)中用來控制液體流量的閥類統(tǒng)稱為流量控制閥，簡(jiǎn)稱為流量閥。它統(tǒng)稱為流量控制閥，簡(jiǎn)稱為流量閥。它是靠改變控制口的大小，調(diào)節(jié)通過閥的是靠改變控制口的大小，調(diào)節(jié)通過閥的液體流量，以改變執(zhí)行元件的運(yùn)

35、動(dòng)速度。液體流量，以改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。普通流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥和普通流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥和分流集流閥等。分流集流閥等。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心（4）電液伺服閥和電液比例閥）電液伺服閥和電液比例閥 電液伺服閥是一種根據(jù)輸入電信號(hào)連續(xù)成比例地控電液伺服閥是一種根據(jù)輸入電信號(hào)連續(xù)成比例地控制系統(tǒng)流量和壓力的液壓控制閥。它將小功率的電制系統(tǒng)流量和壓力的液壓控制閥。它將小功率的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的位移、速度、加速度及力的控制。電液伺服閥控制位移、速度、加速度及力的控制。電液伺服閥控制精度高，響應(yīng)速度快

36、，應(yīng)用于控制精度要求較高的精度高，響應(yīng)速度快，應(yīng)用于控制精度要求較高的場(chǎng)合；場(chǎng)合； 電液比例閥是用比例電磁鐵代替普通電磁換向閥電電液比例閥是用比例電磁鐵代替普通電磁換向閥電磁鐵的液壓控制閥。它也可以根據(jù)輸入電信號(hào)連續(xù)磁鐵的液壓控制閥。它也可以根據(jù)輸入電信號(hào)連續(xù)成比例地控制系統(tǒng)流量和壓力。在動(dòng)態(tài)特性上不如成比例地控制系統(tǒng)流量和壓力。在動(dòng)態(tài)特性上不如電液伺服閥，但在制造成本、抗污染能力等方面優(yōu)電液伺服閥，但在制造成本、抗污染能力等方面優(yōu)于電液伺服閥。于電液伺服閥。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心4.1.4 輔助元件輔助元件 液壓系統(tǒng)中的輔助元件包括油管、管接頭、液壓系統(tǒng)中的輔助元件包括油管、管

37、接頭、蓄能器、過濾器、油箱、密封件、冷卻器、蓄能器、過濾器、油箱、密封件、冷卻器、加熱器、壓力表和壓力表開關(guān)等。加熱器、壓力表和壓力表開關(guān)等。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心密封裝置及油液的選用密封裝置及油液的選用 密封裝置用來防止系統(tǒng)油液的內(nèi)外泄漏，密封裝置用來防止系統(tǒng)油液的內(nèi)外泄漏，以及外界灰塵和異物的侵入，保證系統(tǒng)建以及外界灰塵和異物的侵入，保證系統(tǒng)建立必要壓力。立必要壓力。 要求密封裝置在一定的工作壓力和溫度范要求密封裝置在一定的工作壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能；與運(yùn)動(dòng)件之間圍內(nèi)具有良好的密封性能；與運(yùn)動(dòng)件之間摩擦系數(shù)要??；壽命長，不易老化，抗腐摩擦系數(shù)要?。粔勖L，不易老化

38、，抗腐蝕能力強(qiáng)。蝕能力強(qiáng)。SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心變槳距機(jī)組液壓系統(tǒng)變槳距機(jī)組液壓系統(tǒng)SUT-1500大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航系統(tǒng)的組成：偏航系統(tǒng)的組成：偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)器、紐纜保護(hù)裝置、偏航液壓回路器、紐纜保護(hù)裝置、偏航液壓回路4.2 4.2 偏航系統(tǒng)介紹偏航系統(tǒng)介紹大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心一、偏航軸承一、偏航軸承偏航軸承的軸承內(nèi)外圈分別與機(jī)組的機(jī)艙和塔體用偏航軸承的軸承內(nèi)外圈分別與機(jī)組的機(jī)艙和塔體用螺栓連接。輪齒可采用內(nèi)齒或外齒形式。外齒形式螺栓連接。輪齒可采用內(nèi)齒或外齒形式。外齒形式是輪齒

39、位于偏航軸承的外圈上，加工相對(duì)來說比較是輪齒位于偏航軸承的外圈上，加工相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單；內(nèi)齒形式是輪齒位于偏航軸承的內(nèi)圈上，嚙簡(jiǎn)單；內(nèi)齒形式是輪齒位于偏航軸承的內(nèi)圈上，嚙合受力效果較好，結(jié)構(gòu)緊湊合受力效果較好，結(jié)構(gòu)緊湊. 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心二、偏航驅(qū)動(dòng)裝置二、偏航驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置一般由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、減速器、驅(qū)動(dòng)裝置一般由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、減速器、傳動(dòng)齒輪、輪齒間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。驅(qū)動(dòng)裝置的減速傳動(dòng)齒輪、輪齒間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。驅(qū)動(dòng)裝置的減速器一般可采用行星減速器或蝸輪蝸桿與行星減速器串聯(lián)；器一般可采用行星減速器或蝸輪蝸桿與行星減速器串聯(lián)；傳動(dòng)齒輪一般采用漸開線圓柱齒輪。傳動(dòng)齒輪

40、一般采用漸開線圓柱齒輪。 偏航驅(qū)動(dòng)用來在對(duì)風(fēng)、解除電纜纏繞時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)艙相偏航驅(qū)動(dòng)用來在對(duì)風(fēng)、解除電纜纏繞時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)艙相對(duì)于塔筒旋轉(zhuǎn)，一般有驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓驅(qū)動(dòng)單元，安置對(duì)于塔筒旋轉(zhuǎn)，一般有驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓驅(qū)動(dòng)單元，安置在機(jī)艙里，通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)垂直軸上的小齒輪，小齒輪在機(jī)艙里，通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)垂直軸上的小齒輪，小齒輪與固定在塔筒上的大齒圈嚙合，驅(qū)動(dòng)機(jī)艙偏航，嚙合輪與固定在塔筒上的大齒圈嚙合，驅(qū)動(dòng)機(jī)艙偏航，嚙合輪齒可以在塔筒外，也可在塔筒內(nèi)，為了節(jié)省空間，方便齒可以在塔筒外，也可在塔筒內(nèi)，為了節(jié)省空間，方便塔筒與機(jī)艙間人行通道，一般采取塔筒外的安置方式。塔筒與機(jī)艙間人行通道，一般采取塔筒外的安置方式。大

41、唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心三、偏航制動(dòng)器三、偏航制動(dòng)器偏航制動(dòng)器一般采用液壓拖動(dòng)的鉗盤式制動(dòng)器。偏航制動(dòng)器一般采用液壓拖動(dòng)的鉗盤式制動(dòng)器。 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心五、紐纜保護(hù)裝置五、紐纜保護(hù)裝置四、偏航計(jì)數(shù)器四、偏航計(jì)數(shù)器偏航計(jì)數(shù)器是記錄偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的裝置，當(dāng)偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)達(dá)到偏航計(jì)數(shù)器是記錄偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的裝置，當(dāng)偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)所規(guī)定的初級(jí)解纜和終級(jí)解纜圈數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器則給控制系統(tǒng)發(fā)信號(hào)使設(shè)計(jì)所規(guī)定的初級(jí)解纜和終級(jí)解纜圈數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器則給控制系統(tǒng)發(fā)信號(hào)使機(jī)組自動(dòng)進(jìn)行解纜。計(jì)數(shù)器一般是一個(gè)帶控制開關(guān)的渦輪渦桿裝置或是與機(jī)組自動(dòng)

42、進(jìn)行解纜。計(jì)數(shù)器一般是一個(gè)帶控制開關(guān)的渦輪渦桿裝置或是與其相類似的程序。其相類似的程序。 紐纜保護(hù)裝置是偏航系統(tǒng)必須具有的裝置，它是出于失效保護(hù)的目的而安裝紐纜保護(hù)裝置是偏航系統(tǒng)必須具有的裝置，它是出于失效保護(hù)的目的而安裝在偏航系統(tǒng)中的。它的作用是在偏航系統(tǒng)的偏航動(dòng)作失效后，電纜的紐絞達(dá)在偏航系統(tǒng)中的。它的作用是在偏航系統(tǒng)的偏航動(dòng)作失效后，電纜的紐絞達(dá)到威脅機(jī)組安全運(yùn)行的程度而觸發(fā)該裝置，使機(jī)組進(jìn)行緊急停機(jī)。一般情況到威脅機(jī)組安全運(yùn)行的程度而觸發(fā)該裝置，使機(jī)組進(jìn)行緊急停機(jī)。一般情況下，這個(gè)裝置是獨(dú)立于控制系統(tǒng)的，一旦這個(gè)裝置被觸發(fā)，則機(jī)組必須進(jìn)行下，這個(gè)裝置是獨(dú)立于控制系統(tǒng)的，一旦這個(gè)裝置被觸

43、發(fā)，則機(jī)組必須進(jìn)行緊急停機(jī)。紐纜保護(hù)裝置一般由控制開關(guān)和觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)組成，控制開關(guān)一般安緊急停機(jī)。紐纜保護(hù)裝置一般由控制開關(guān)和觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)組成，控制開關(guān)一般安裝在機(jī)組的塔架內(nèi)壁的支架上，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)一般安裝與機(jī)組懸垂部分的電纜上。裝在機(jī)組的塔架內(nèi)壁的支架上，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)一般安裝與機(jī)組懸垂部分的電纜上。當(dāng)機(jī)組懸垂部分的電纜紐絞到一定程度后，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)被提升或被松開而觸發(fā)當(dāng)機(jī)組懸垂部分的電纜紐絞到一定程度后，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)被提升或被松開而觸發(fā)控制開關(guān)。控制開關(guān)。 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心偏航系統(tǒng)的維護(hù)偏航系統(tǒng)的維護(hù)一、維護(hù)一、維護(hù)偏航制動(dòng)器偏航制動(dòng)器偏航軸承偏航軸承偏航驅(qū)動(dòng)裝置偏航驅(qū)動(dòng)裝置二、統(tǒng)的維修和保養(yǎng)二、統(tǒng)的維修和保養(yǎng)

44、應(yīng)進(jìn)行的檢查應(yīng)進(jìn)行的檢查維護(hù)和保養(yǎng)維護(hù)和保養(yǎng)大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心三、偏航系統(tǒng)的常見故障三、偏航系統(tǒng)的常見故障齒圈齒面磨損齒圈齒面磨損液壓管路滲漏液壓管路滲漏偏航壓力不穩(wěn)偏航壓力不穩(wěn)噪聲異常噪聲異常偏航定位不準(zhǔn)確偏航定位不準(zhǔn)確偏航計(jì)數(shù)器不準(zhǔn)確偏航計(jì)數(shù)器不準(zhǔn)確 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心四、變距系統(tǒng)介紹四、變距系統(tǒng)介紹 當(dāng)前的變槳距系統(tǒng)主要有液壓驅(qū)動(dòng)和伺服電當(dāng)前的變槳距系統(tǒng)主要有液壓驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種方式，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)以其特有優(yōu)點(diǎn)成機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種方式，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)以其特有優(yōu)點(diǎn)成為了當(dāng)前國外的主要變槳距驅(qū)動(dòng)方式。為了當(dāng)前國外的主要變槳距驅(qū)動(dòng)方式。 1、液壓驅(qū)動(dòng)變槳距控制系統(tǒng)、液壓驅(qū)動(dòng)變槳距控制系統(tǒng) 2、伺

45、服電機(jī)驅(qū)動(dòng)變槳距控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)變槳距控制系統(tǒng)大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心液壓變槳系統(tǒng)與電動(dòng)變槳系統(tǒng)比較液壓變槳系統(tǒng)與電動(dòng)變槳系統(tǒng)比較1.液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng): 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且液壓缸也存在漏油和滲油的隱患，液結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且液壓缸也存在漏油和滲油的隱患，液壓油在高溫和低溫時(shí)需要加熱和冷卻，影響液壓剛度、液壓油在高溫和低溫時(shí)需要加熱和冷卻，影響液壓剛度、液壓阻尼比、液壓固有頻率等，還占用機(jī)艙上的空間，再有壓阻尼比、液壓固有頻率等，還占用機(jī)艙上的空間，再有就是液壓系統(tǒng)不易施加控制策略，液壓閥定位精度不是很就是液壓系統(tǒng)不易施加控制策略，液壓閥定位精度不是很高。高。2.伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的

46、系統(tǒng): 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制策略多樣化，如可以在變頻器部具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制策略多樣化，如可以在變頻器部分采用矢量控制及先進(jìn)的智能控制理論，控制精度高，節(jié)分采用矢量控制及先進(jìn)的智能控制理論，控制精度高，節(jié)約機(jī)艙空間所有的控制系統(tǒng)部分都在輪轂內(nèi)，唯一的不足約機(jī)艙空間所有的控制系統(tǒng)部分都在輪轂內(nèi)，唯一的不足的就是蓄電池的壽命問題和成本高（的就是蓄電池的壽命問題和成本高（10倍）。倍）。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心電動(dòng)變槳距系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)電動(dòng)變槳距系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心電動(dòng)變槳距的機(jī)械傳動(dòng)示意圖電動(dòng)變槳距的機(jī)械傳動(dòng)示意圖大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心12345678910 圖圖2 風(fēng)輪布局風(fēng)輪布局注：注：1.

47、變距軸承變距軸承 2.軸柜軸柜 3.減速機(jī)減速機(jī) 4.變距電機(jī)變距電機(jī)5.位置傳感器位置傳感器 6.限位傳感器限位傳感器 7.電池柜電池柜8.電池柜電池柜 9.低速傳動(dòng)軸低速傳動(dòng)軸 10.輪轂輪轂 大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心電動(dòng)變槳距系統(tǒng)原理電動(dòng)變槳距系統(tǒng)原理 每個(gè)槳葉采用一個(gè)帶位移反饋的伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單獨(dú)每個(gè)槳葉采用一個(gè)帶位移反饋的伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，由同步控制器實(shí)現(xiàn)三槳葉的同步變槳，位移傳調(diào)節(jié)，由同步控制器實(shí)現(xiàn)三槳葉的同步變槳，位移傳感器采用光電編碼器，安裝在伺服電動(dòng)機(jī)輸出軸上，感器采用光電編碼器，安裝在伺服電動(dòng)機(jī)輸出軸上，采集電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度。伺服電動(dòng)機(jī)通過主動(dòng)齒輪與槳采集電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度。伺

48、服電動(dòng)機(jī)通過主動(dòng)齒輪與槳葉輪轂內(nèi)齒圈相連，帶動(dòng)槳葉進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)槳葉葉輪轂內(nèi)齒圈相連，帶動(dòng)槳葉進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)槳葉的節(jié)距角的直接控制。在輪轂內(nèi)齒圈的邊上又安了一的節(jié)距角的直接控制。在輪轂內(nèi)齒圈的邊上又安了一個(gè)非接觸式位移傳感器，直接檢測(cè)內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，個(gè)非接觸式位移傳感器，直接檢測(cè)內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，即槳葉節(jié)距角變化，當(dāng)內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，非接觸即槳葉節(jié)距角變化，當(dāng)內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，非接觸式位移傳感器輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。式位移傳感器輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。大唐山東風(fēng)電培訓(xùn)中心 變槳距控制是依據(jù)安裝在電機(jī)后方輸出軸上的光電編變槳距控制是依據(jù)安裝在電機(jī)后方輸出軸上的光電編碼器所測(cè)的速度值進(jìn)行控制，非接

49、觸傳感器作為冗余碼器所測(cè)的速度值進(jìn)行控制，非接觸傳感器作為冗余控制的參考值，它直接反映的是槳葉節(jié)距角的變化，控制的參考值，它直接反映的是槳葉節(jié)距角的變化，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出軸、聯(lián)軸器或光電編碼器出現(xiàn)故障時(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出軸、聯(lián)軸器或光電編碼器出現(xiàn)故障時(shí)，即光電編碼器與非接觸位移傳感器所測(cè)數(shù)字不一致時(shí)，即光電編碼器與非接觸位移傳感器所測(cè)數(shù)字不一致時(shí)，則控制器便可知道系統(tǒng)出現(xiàn)故障。電機(jī)控制電路安放則控制器便可知道系統(tǒng)出現(xiàn)故障。電機(jī)控制電路安放在電氣板上，便于散熱。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，控制電在電氣板上，便于散熱。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，控制電源斷電時(shí)，電機(jī)由電池供電，源斷電時(shí)，電機(jī)由電池供電，60s內(nèi)將槳葉調(diào)節(jié)為順內(nèi)將槳葉調(diào)節(jié)為順槳位置。在到達(dá)順槳狀態(tài)時(shí)，繼電器斷路，原來由電槳位置