新能源發(fā)電技術(shù) 電子課件 3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成

3.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成任課老師：2018年6月30日目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動系統(tǒng)、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

風(fēng)力機(jī)的分類風(fēng)輪轉(zhuǎn)動軸與地面的相對位置垂直軸風(fēng)力機(jī)與水平軸風(fēng)力機(jī)葉片工作原理升力型風(fēng)力機(jī)與阻力型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速定速型與變速型功率調(diào)節(jié)定槳距與變槳距風(fēng)力機(jī)容量大、中、小、微等型號垂直軸風(fēng)力機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、中心塔柱、上下輪轂、上下軸承等組成一般適用于中小型容量機(jī)組主要部件為風(fēng)輪、機(jī)艙與塔架水平軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)力機(jī)葉片與輪轂風(fēng)輪葉片：主梁、外殼、填充料空氣動力學(xué)特性可靠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度合理的葉片剛度和葉尖變形位移結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性和氣動穩(wěn)定性將風(fēng)輪所受的力和力矩傳遞給傳動裝置對于變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)來說，輪轂也是控制葉片槳距的裝置目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

作用：將風(fēng)輪吸收的能量以機(jī)械能的形式傳遞給發(fā)動機(jī)主軸支撐風(fēng)輪并將力矩傳遞給齒輪箱齒輪箱增大轉(zhuǎn)速聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的連接軸承轉(zhuǎn)動與固定部分的連接

傳功系統(tǒng)

主軸軸承位于風(fēng)力機(jī)主軸采用調(diào)心滾子軸承結(jié)構(gòu)偏航軸承位于機(jī)艙底部調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)的迎風(fēng)角度變槳軸承位于輪轂與葉片的連接部位調(diào)整葉片的迎風(fēng)角度

軸承目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

3.2.3制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)制動系統(tǒng)主要由制動器、驅(qū)動裝置和控制裝置組成實(shí)現(xiàn)正常情況下的運(yùn)動制動以及突發(fā)故障時的緊急制動變槳距系統(tǒng)調(diào)節(jié)葉片對氣流的攻角，改變風(fēng)力機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率主要包括連續(xù)變槳和全順漿兩種工作狀態(tài)液壓系統(tǒng)以液壓油為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)控制和傳動功能提供制動動力，控制變槳距機(jī)構(gòu)，機(jī)械制動及偏航驅(qū)動液壓系統(tǒng)及系統(tǒng)間聯(lián)接在定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)可為空氣動力制動（葉尖擾流器）和機(jī)械制動提供動力，實(shí)現(xiàn)開機(jī)與停機(jī)。在變槳距系風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)主要用于控制變槳距機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)功率控制，同時也用于機(jī)械制動及偏航驅(qū)動利用動力裝置將電動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，在通過液壓能將油的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動力傳遞與控制功能。剎車，變槳控制偏航控制子系統(tǒng)間聯(lián)接液壓系統(tǒng)變槳距系統(tǒng)制動系統(tǒng)偏航系統(tǒng)液壓系統(tǒng)變槳距系統(tǒng)制動系統(tǒng)偏航系統(tǒng)變槳距系統(tǒng)可通過改變?nèi)~片槳距在機(jī)組需要停機(jī)時提供空氣動力制動液壓系統(tǒng)為制動系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)提供動力偏航系統(tǒng)通過改變對風(fēng)方向，來實(shí)現(xiàn)制動目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

3.2.4偏航系統(tǒng)又稱對風(fēng)裝置。當(dāng)風(fēng)速矢量的方向變化時，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。與控制系統(tǒng)相互配合，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)能提供必要的鎖緊力矩，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行3.2.4偏航系統(tǒng)主動偏航采用電力或液壓拖動完成對風(fēng)動作齒輪驅(qū)動與滑動被動偏航依靠風(fēng)力完成風(fēng)輪對風(fēng)動作尾舵、舵輪下風(fēng)向?qū)τ诓⒕W(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來說，通常都采用主動偏航的齒輪驅(qū)動形式目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

3.2.5發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)永磁直流發(fā)電機(jī)勵磁直流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)直驅(qū)型發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)又稱交流勵磁異步發(fā)電機(jī)，是當(dāng)前使用最廣泛的風(fēng)力發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)雙饋異步發(fā)電機(jī)通過轉(zhuǎn)子側(cè)輸入交流勵磁，利用導(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電動勢，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與勵磁頻率有關(guān)，既可以輸入電能又可以輸出電能，同時具備同步發(fā)電機(jī)與異步發(fā)電機(jī)的特性n=n1

同步運(yùn)行狀態(tài)，與同步發(fā)電機(jī)相同n>n1

超同步運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)子向電網(wǎng)輸出功率n<n1

亞同步運(yùn)行狀態(tài)，電網(wǎng)向轉(zhuǎn)子輸入功率目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

3.2.6控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)制動系統(tǒng)液壓系統(tǒng)無人值守運(yùn)行實(shí)時監(jiān)測與反饋遠(yuǎn)程操控根據(jù)風(fēng)速大小自動進(jìn)入啟動狀態(tài)或從電網(wǎng)切出當(dāng)電網(wǎng)故障時，能確保機(jī)組安全停機(jī)能對電網(wǎng)、風(fēng)況和機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測與記錄遠(yuǎn)程通信，可實(shí)現(xiàn)異地遙控操作提高發(fā)電效率與發(fā)電質(zhì)量目錄Contents風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)制動、變槳距系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)

偏航系統(tǒng)發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)3.2.13.2.23.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)

管狀錐形，外形美觀，結(jié)構(gòu)可靠3.2.7支撐設(shè)備與安全保護(hù)塔架桁架式錐筒式用鉚釘、螺栓裝配鋼材桿件機(jī)艙與底盤保護(hù)齒輪箱、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等主要設(shè)備免受風(fēng)沙、雨雪的侵害機(jī)艙與底盤構(gòu)成一個封閉的殼體，底盤連接到塔架上，起固定承載作用。同時通過軸承連接著偏航系統(tǒng)，使底盤旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)對風(fēng)風(fēng)速變化過電流過電壓保護(hù)轉(zhuǎn)速變化超速保護(hù)振動控制器抗干擾保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全保護(hù)葉片防雷系統(tǒng)葉片內(nèi)敷設(shè)導(dǎo)線，葉片的金屬根部連接到輪轂并引至機(jī)艙在通過接地線連接至機(jī)艙和塔