風(fēng)力發(fā)電動(dòng)力系統(tǒng)介紹

機(jī)艙是風(fēng)力發(fā)電機(jī)核心所在，風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械能在這里轉(zhuǎn)換成電能。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙里主要設(shè)備有主傳動(dòng)軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、剎車裝置、機(jī)架、控制設(shè)備等。一.齒輪箱作用：將低轉(zhuǎn)速變?yōu)楦咿D(zhuǎn)速。類型：圓柱齒輪、行星齒輪。結(jié)構(gòu)：二級(jí)行星齒輪增速或一級(jí)行星齒輪加一級(jí)圓柱齒輪增速；大增速比的采用二級(jí)行星齒輪增速加一級(jí)圓柱齒輪增速。行星齒輪增速箱變比大、體積較小，故行星齒輪增速在風(fēng)力機(jī)中是用得最多的增速方式。多數(shù)風(fēng)力機(jī)增速箱的主輸入軸是管狀的，中部通孔用于輪轂變槳的信號(hào)與動(dòng)力的傳輸。二.發(fā)電機(jī)大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用三相交流發(fā)電機(jī)，因其有效率高體積小的優(yōu)點(diǎn)。①定槳變速：風(fēng)輪葉片是固定的，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變，只要能發(fā)出電即可，在小型離網(wǎng)運(yùn)行（不并網(wǎng)）的風(fēng)力發(fā)電機(jī)用得較多，多采用永磁同步發(fā)電機(jī)。②變槳定速：大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多工作在并網(wǎng)狀態(tài)，要求發(fā)出的交流電頻率穩(wěn)定為50Hz。由于風(fēng)速變化頻繁，采用變槳距角的方法控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速盡量穩(wěn)定（只在較小的范圍內(nèi)波動(dòng)），采用籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)可輸出穩(wěn)定的50Hz交流電，達(dá)到直接并網(wǎng)目的。③變速變槳：采用變速恒頻的工作方式，風(fēng)輪不再限制在固定轉(zhuǎn)速，可在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。由同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)整流后再逆變成頻率穩(wěn)定的交流電輸送到電網(wǎng)，這樣可使風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作在最高效率。變槳主要是為了在超出額定風(fēng)速時(shí)對(duì)電機(jī)功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，這就是變速恒頻方式。三.主軸與輪轂主軸不但要傳輸風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，還要抗拒風(fēng)輪的擺動(dòng)，由硬質(zhì)不銹鋼制作。輪轂是固定葉片的基座，葉片安裝在輪轂上組成風(fēng)輪，葉片通過(guò)輪轂與主軸固定，葉片的變槳機(jī)構(gòu)安裝在輪轂上。（球形輪轂）（三圓柱形輪轂）四.機(jī)艙主要設(shè)備組成機(jī)架（底盤）由橫梁與縱梁組成，是風(fēng)輪、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等主要設(shè)備的支撐基座。五.塔架塔架的高度約為葉輪直徑的1至1.5倍。微型風(fēng)力機(jī)是鐵管加拉線；中小型風(fēng)力機(jī)有采用桁架型的也有采用管柱型；大型風(fēng)力機(jī)基本采用管柱型的六.偏航系統(tǒng)對(duì)于較大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的對(duì)風(fēng)，在機(jī)艙與塔架間安裝偏航系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)的對(duì)風(fēng)。組成：偏航軸承、偏航齒輪、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)裝置與測(cè)風(fēng)裝置。七、風(fēng)力機(jī)的變槳距系統(tǒng)變槳距系統(tǒng)要保證風(fēng)輪葉片在啟動(dòng)狀態(tài)、正常運(yùn)行狀態(tài)、停機(jī)順槳狀態(tài)能有良好的變槳距角功能。1.驅(qū)動(dòng)桿統(tǒng)一變槳驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1)變槳驅(qū)動(dòng)桿型變槳距軸承的外圈固定在輪轂上，在變槳距軸承的內(nèi)圈與外圈間有多個(gè)鋼球，外圈與內(nèi)圈組成滾動(dòng)軸承。變槳軸承內(nèi)圈與安裝葉片的發(fā)蘭集成為一體，葉片安裝發(fā)蘭可在變槳軸承外圈內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。葉片通過(guò)葉片根部的螺栓安裝在葉片安裝法蘭上，法蘭也是變槳距軸承的內(nèi)圈。在法蘭上有變槳柄，推動(dòng)該柄即可轉(zhuǎn)動(dòng)葉片安裝法蘭，并帶動(dòng)葉片同步轉(zhuǎn)動(dòng)。2）變槳驅(qū)動(dòng)傘型變槳距軸承的外圈固定在輪轂上，在變槳距軸承的內(nèi)圈與外圈間有多個(gè)鋼球，外圈與內(nèi)圈組成滾動(dòng)軸承。變槳軸承內(nèi)圈與安裝葉片的發(fā)蘭集成為一體，葉片安裝發(fā)蘭可在變槳軸承外圈內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。葉片通過(guò)葉片根部的螺栓安裝在葉片安裝法蘭上，葉片安裝法蘭與槳距角傘齒輪同軸固定，當(dāng)槳距角傘齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片同步轉(zhuǎn)動(dòng)。2.風(fēng)力機(jī)的獨(dú)立變槳距系統(tǒng)1）外齒輪電動(dòng)變槳距系統(tǒng)采用外齒輪電動(dòng)變槳距系統(tǒng)的輪轂，在風(fēng)力機(jī)輪轂安裝著3個(gè)變槳軸承，軸承的外圈與輪轂固定，軸承外圈集成著變槳大齒輪，齒輪的齒在外圓周上。軸承內(nèi)圈可在外圈中轉(zhuǎn)動(dòng)。變槳驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)安裝在葉片根部，電機(jī)軸上的小齒輪和變槳齒輪嚙合，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，即可改變槳距角。3個(gè)槳葉的變槳距驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與相關(guān)部件相對(duì)獨(dú)立。2）內(nèi)齒輪電動(dòng)變槳距系統(tǒng)采用內(nèi)齒輪的電動(dòng)變槳距系統(tǒng)輪轂，在風(fēng)輪輪轂圓周安裝著3個(gè)變槳軸承，軸承的外圈與輪轂固定，軸承內(nèi)圈內(nèi)周集成著變槳齒輪（大齒輪），葉片將安裝在軸承的內(nèi)圈上。在輪轂內(nèi)安裝有3臺(tái)變槳驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電機(jī)軸上的小齒輪和變槳齒輪嚙合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推動(dòng)變槳齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，即可改變槳距角。把3個(gè)葉