風(fēng)力發(fā)電機(jī)概述課件

風(fēng)力發(fā)電機(jī)概述一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電的原理簡單來說：風(fēng)力發(fā)電原理是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪軸的機(jī)械能最后到電能！工作原理現(xiàn)代變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理就是通過葉輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械轉(zhuǎn)距（風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量），通過主軸傳動(dòng)鏈，經(jīng)過齒輪箱增速到異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速后，通過勵(lì)磁變流器勵(lì)磁而將發(fā)電機(jī)的定子電能并入電網(wǎng)。如果超過發(fā)電機(jī)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。就1500千瓦風(fēng)機(jī)而言，一般在3米/秒左右的風(fēng)速自動(dòng)啟動(dòng)，在11.5米/秒左右發(fā)出額定功率。然后，隨著風(fēng)速的增加，一直控制在額定功率附近發(fā)電，直到風(fēng)速達(dá)到25米/秒時(shí)自動(dòng)停機(jī)。二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)主要包括：1.機(jī)座2.傳動(dòng)鏈（主軸、齒輪箱）3.偏航組件（偏航驅(qū)動(dòng)、偏航剎車鉗、偏航軸承）4.踏板和棒5.電纜線槽6.發(fā)電機(jī)7.聯(lián)軸器8.液壓站9.冷卻泵(風(fēng)冷型無)10.滑環(huán)組件11.自動(dòng)潤滑12.吊車13.機(jī)艙柜14.機(jī)艙罩15.機(jī)艙加熱器16.輪轂17.葉片18.電控系統(tǒng)等。2、偏航裝置：自然界的風(fēng)，方向和速度經(jīng)常變化，為了使風(fēng)力機(jī)能有效地捕捉風(fēng)能，就相應(yīng)設(shè)置了對風(fēng)裝置以跟蹤風(fēng)向的變化，保證風(fēng)輪基本上始終處于迎風(fēng)狀況。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航系統(tǒng)也稱為對風(fēng)裝置，其主要作用在于當(dāng)風(fēng)向變化時(shí)，能夠快速平穩(wěn)地對準(zhǔn)風(fēng)向，以便風(fēng)輪獲得最大的風(fēng)能。另外、當(dāng)風(fēng)機(jī)對風(fēng)相同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)幾圈之后，向塔筒底部輸送電力的線纜也會(huì)扭轉(zhuǎn)，為了保護(hù)電纜，系統(tǒng)會(huì)控制風(fēng)機(jī)向相反的方向旋轉(zhuǎn)，既解纜。為了使風(fēng)機(jī)的槳葉轉(zhuǎn)子工作事始終朝向某個(gè)方向，在風(fēng)機(jī)內(nèi)安設(shè)了偏航系統(tǒng)，風(fēng)力機(jī)的偏航系統(tǒng)即對風(fēng)裝置。其作用在于當(dāng)風(fēng)速矢量的方向變化時(shí)，精密的測風(fēng)儀器將檢測信號(hào)傳輸給電腦的軟件，經(jīng)過分析后驅(qū)動(dòng)偏航系統(tǒng)的電機(jī)和齒輪箱使風(fēng)機(jī)盡可能的減少風(fēng)能損失，快速平穩(wěn)地對準(zhǔn)風(fēng)向，以便風(fēng)輪獲得最大的風(fēng)能。借助偏航驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)座，以使轉(zhuǎn)子葉片調(diào)整風(fēng)向的最佳切入角度。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過風(fēng)向標(biāo)來探知風(fēng)向。通常，在風(fēng)改變其方向時(shí)，風(fēng)電機(jī)一次只會(huì)偏轉(zhuǎn)幾度。偏航的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)幾乎所有水平軸的風(fēng)電機(jī)都會(huì)強(qiáng)迫偏航。即使用一個(gè)帶有電動(dòng)機(jī)及齒輪箱的機(jī)構(gòu)來保持風(fēng)電機(jī)對著風(fēng)偏轉(zhuǎn)。1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)上的偏航機(jī)構(gòu)上可以看到環(huán)繞內(nèi)圈的偏航軸承，當(dāng)系統(tǒng)接到偏航指令時(shí)，偏航電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，通過偏航驅(qū)動(dòng)減速齒輪箱減速之后驅(qū)動(dòng)偏航軸承已實(shí)現(xiàn)偏航。解纜

電纜用來將電流從風(fēng)電機(jī)運(yùn)載到塔下。但是當(dāng)風(fēng)電機(jī)偶然沿一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)太長時(shí)間時(shí)，電纜將越來越扭曲。此時(shí)我們的風(fēng)機(jī)上安裝有一個(gè)偏航計(jì)數(shù)器，當(dāng)風(fēng)機(jī)同一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的圈數(shù)之后，計(jì)數(shù)器給系統(tǒng)一個(gè)指令，系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)往回轉(zhuǎn)動(dòng)，偏航剎車主機(jī)室的轉(zhuǎn)動(dòng)按照指令的方向，偏航電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓剎車系統(tǒng)處于釋放狀態(tài)，當(dāng)偏航電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液壓剎車系統(tǒng)處于剎車狀態(tài)，將主機(jī)室固定在相應(yīng)的位置上，實(shí)現(xiàn)解纜。偏航的組成部件整個(gè)偏航組件包括有偏航驅(qū)動(dòng)電機(jī)、偏航驅(qū)動(dòng)齒輪箱、偏航軸承、偏航剎車盤、偏航剎車鉗、液壓管路、回油管路、潤滑系統(tǒng)等。偏航剎車：風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)該是按照指令的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的。當(dāng)偏航電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，液壓剎車系統(tǒng)處于釋放狀態(tài)，這時(shí)偏航剎車鉗還會(huì)有一定的抱緊量，以保證偏航的速度恒定，保護(hù)風(fēng)機(jī)。當(dāng)偏航電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液壓剎車系統(tǒng)處于剎車狀態(tài)，將風(fēng)機(jī)固定在相應(yīng)的位置上。偏航剎車鉗：它固定在風(fēng)機(jī)機(jī)座上。我們使用的偏航剎車鉗有兩個(gè)油缸，其大致結(jié)構(gòu)如下圖所示：當(dāng)液壓油通過液壓油管和進(jìn)入液壓管道后，液壓油推動(dòng)活塞，然后活塞再推動(dòng)剎車片，上下剎車片抱緊剎車盤實(shí)現(xiàn)剎車。偏航軸承：偏航軸承總成是風(fēng)機(jī)及時(shí)追蹤風(fēng)向變化的保證。采用“零游隙”設(shè)計(jì)的四點(diǎn)接觸球軸承，溝道進(jìn)行特別設(shè)計(jì)及加工，要承受大的軸向載荷和力矩載荷。采取有針對性的熱處理措施，提高齒面強(qiáng)度，以保證軸承具有良好的耐磨性和耐沖擊性。同時(shí)風(fēng)機(jī)暴露在野外，軸承良好的密封性也是風(fēng)機(jī)使用壽命的保障。偏航電機(jī)、偏航齒輪箱：我公司目前使用的偏航驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電磁制動(dòng)三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)，該機(jī)采用全封閉、自扇冷、鼠籠型、具有附加直流電磁制動(dòng)器的三項(xiàng)異步電坳動(dòng)，制動(dòng)迅速、定位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。偏航齒輪箱為四級行星齒輪箱、繼承了行星齒輪傳動(dòng)的一貫優(yōu)點(diǎn)。調(diào)整偏航齒隙用塞尺測偏航驅(qū)動(dòng)器齒與偏航軸承標(biāo)準(zhǔn)齒嚙合后未接觸到一面的相應(yīng)齒隙，并在驅(qū)動(dòng)器端面與機(jī)架對應(yīng)位置上做的標(biāo)記。測量時(shí)在驅(qū)動(dòng)器端面上記錄相應(yīng)位置的齒隙值，不能達(dá)到相應(yīng)要求，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器的定位孔位置，再次測量，最終調(diào)整嚙合齒間隙在適合范圍內(nèi)為止。3、傳動(dòng)軸鏈：主要包括主軸、齒輪箱、高速剎車鉗、浮動(dòng)軸承及軸承座、止推軸承及軸承座等。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低速軸將轉(zhuǎn)子軸心與變速齒輪箱連接在一起。在一般的風(fēng)電機(jī)上，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相當(dāng)慢，大約為19至30轉(zhuǎn)每分鐘。其傳動(dòng)路線是：槳葉——傳動(dòng)軸——收縮套——第二級行星架——第二級太陽輪——第一級行星架——第一級太陽輪——平行軸大齒輪——平行軸小齒輪——發(fā)電機(jī)齒輪與軸的聯(lián)接

脹緊套聯(lián)接：利用軸、孔與錐形彈性套之間接觸面上產(chǎn)生的摩擦力來傳遞動(dòng)力，是一種無鍵聯(lián)接方式，定心性好，裝拆方便，承載能力高，能沿周向和軸向調(diào)節(jié)軸與輪轂的相對位置，且具有安全保護(hù)作用。

齒輪箱的潤滑

對潤滑油的要求應(yīng)考慮：1）減小摩擦和磨損，具有高的承載能力，防止膠合；2）吸收沖擊和振動(dòng)；3）防止疲勞點(diǎn)蝕；4）冷卻，防銹，抗腐蝕。風(fēng)力發(fā)電齒輪箱屬于閉式齒輪傳動(dòng)類型，其主要的失效形式是膠合與點(diǎn)蝕，故在選擇潤滑油時(shí)，重點(diǎn)是保證有足夠的油膜厚度和邊界膜強(qiáng)度。齒輪箱調(diào)整設(shè)定百分表為0，將百分表座在機(jī)架下部合適位置安裝好后，調(diào)整百分表并預(yù)壓緊，設(shè)置定值并調(diào)整。注意：調(diào)整過程中不要碰到百分表。5、連軸器作用：傳遞扭距；補(bǔ)償同軸度的誤差，通過聯(lián)軸器的柔性來消除其中的誤差的影響；并保護(hù)發(fā)電機(jī)。6、滑環(huán)單元作用：為輪轂內(nèi)供電，實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜態(tài)的用電傳導(dǎo)，避免電纜扭曲打結(jié)。7、液壓系統(tǒng)作用：控制高速剎車及偏航剎車的開閉。8、冷卻系統(tǒng)

作用：風(fēng)冷和水冷，主要是針對齒輪箱在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要冷卻。9、發(fā)電機(jī)風(fēng)電機(jī)可以使用同步或異步發(fā)電機(jī)，并直接或非直接地將發(fā)電機(jī)連接在電網(wǎng)上。直接電網(wǎng)連接指的是將發(fā)電機(jī)直接連接在交流電網(wǎng)上。非直接電網(wǎng)連接指的是，風(fēng)電機(jī)的電流通過一系列電力設(shè)備，經(jīng)調(diào)節(jié)與電網(wǎng)匹配。采用異步發(fā)電機(jī)，這個(gè)調(diào)節(jié)過程自動(dòng)完成。

發(fā)電機(jī)對中最終調(diào)整的位置尺