Processing of low-density silica gel by critical point drying or
ambient pressure drying
Valerie https://www.doczj.com/doc/1916904877.html,nd,Thomas M.Harris *,Dale C.Teeters
Department of Chemistry and Biochemistry,University of Tulsa,600S.College Ave.,Tulsa,OK74104-3189,USA
Received 5July 2000;received in revised form 20February 2001
Abstract
Various methods for the production of low-density silica from silica gel were studied.The silica gel was prepared by the `two-step'sol±gel method.The `DSB process'(developed by Deshpande,Smith and Brinker),which takes the gel through solvent exchange,reaction with trimethylchlorosilane (TMCS)and ambient pressure drying (APD),was then
applied.This processing provided a greater total pore volume,and more mesopores with diameters >50 A,
than critical point drying (CPD),the conventional method for producing an aerogel.The high porosity was found to be due pri-marily to the solvent exchange step;in fact,the reaction with TMCS reduced the porosity.Reaction of the gel with trimethylmethoxysilane (TMMS)in the mother liquor (ethanol/water)provided higher pore volumes than the DSB process.This extra porosity may be attributed to poor wetting of the polar solvent in contact with the surface made hydrophobic through reaction with the TMMS;thus,the capillary forces that cause the gel to shrink are reduced.Finally,it was discovered that some loss of porosity occurs when CPD is conducted with carbon dioxide;speci?cally,the pressure pulse that occurs when the CPD cell is initially ˉooded with this liquid can damage the structure of the silica network.ó2001Elsevier Science B.V.All rights reserved.
1.Introduction
Aerogel materials exhibit very high surface area and signi?cant nanoporosity.A number of appli-cations for these materials have been explored [1].The use of silica aerogels as high e ciency thermal insulation has received the greatest attention [2,3].The conventional method of producing an aerogel,discovered by Kistler [4]in 1931,involves removal of the solvent from a `wet gel'under supercritical conditions.This technique,referred to as critical point drying (CPD),avoids the build up of tensile
stresses that cause the polymeric network to col-lapse as the vapor±liquid interface recedes into the gel.
Since CPD requires the use of an autoclave,the technological utilization of aerogels has lagged far behind their development in the laboratory.However,a discovery by Deshpande,Smith and Brinker [5]involving silica aerogels may ?nally allow the full commercial potential of these ma-terials to be realized.In the `Deshpande,Smith and Brinker (DSB)process',the wet gel is washed with an aprotic solvent,reacted with trimethyl-chlorosilane (TMCS)and then dried at ambient pressure.This treatment minimizes shrinkage of the gel,through a reduction in the surface tension of the solvent and the contact angle between the solvent and the surface of the silica network
[6].
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https://www.doczj.com/doc/1916904877.html,/locate/jnoncrysol
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Corresponding author.Tel.:+1-9186313090;fax:+1-9186313404.
E-mail address:thomas-harris@https://www.doczj.com/doc/1916904877.html, (T.M.Harris).
0022-3093/01/$-see front matter ó2001Elsevier Science B.V.All rights reserved.PII:S 0022-3093(01)00485-9
In addition,as the last trace of solvent evaporates from the gel the shrunken silica network springs back to its original dimensions.This behavior in-dicates that the TMCS eliminates residual silanol groups which are otherwise capable of forming siloxane bridges across the pores and locking the network into the shrunken con?guration[7].
In the DSB process,the wet gel initially pos-sesses an ethanol/water mixture as the solvent(the mother liquor).Since TMCS is chemically unsta-ble in this solvent,the DSB process includes a solvent exchange step in which the gel is washed with several portions of an inert solvent.In the present study the feasibility of utilizing azeotropic distillation to exchange the solvent,and substi-tuting a more stable silylating reagent for TMCS, were considered.In the course of this work fur-ther insight into the production of aerogels through ambient pressure drying(APD)has been gained.
2.Experimental methodology
The wet gel utilized throughout this study was prepared by the`two-step process'developed by Brinker and co-workers[8,9].The?rst step in-volves acid(hydrochloric)catalysis of the hydro-lysis of tetraethyl orthosilicate(TEOS).The second step involves condensation polymerization of the silanol groups resulting from the hydrolysis reactions.The condensation reaction is inhibited by the acid added in the?rst step;thus,the second step includes the addition of ammonium hydroxide to neutralize the acid.
The?rst step was conducted in a reaction vessel (with water-cooled condenser)placed on top of a stirrer/hot plate.The reaction mixture,which in-cluded244ml of TEOS(Aldrich,98%pure),244 ml of absolute ethanol(Pharmco),19.6ml of de-ionized water and0.8ml of1.0M hydrochloric acid(Fisher Scienti?c),was heated at60°Cfor2h. The resultant`acidic sol'was then stored in a polyethylene bottle in a freezer(à20°C).In the second step of the process20ml of the acidic sol were combined with2.0ml of0.50M ammonium hydroxide solution(Fisher Scienti?c).The mixture was then placed in a sealed polyethylene container and aged for24h at50°Cin a water bath.Gela-tion occurs within minutes at this temperature. To exchange the solvent in the gel by`washing', the block of gel was contacted with three50ml portions of ethanol,followed by two50ml por-tions of an aprotic solvent(typically heptane).The ethanol washes were conducted at50°Cfor1h, while the aprotic solvent washes were for2h at 50°C.To exchange the solvent by azeotropic dis-tillation,the gel was broken up and transferred to a distillation apparatus(equipped with a Dean-Stark trap and addition funnel)containing75ml of toluene.The contents of theˉask were then heated slowly to boiling.During the distillation, 25ml of toluene was added from the addition funnel each time25ml of distillate were recovered. Complete removal of the ethanol and water was indicated by a constant temperature of110°C,the boiling point of toluene.
The?nal step of the DSB process involves reaction of the silica gel with TMCS.Additional inert solvent was added to the22ml of solvent-exchanged gel,and then3.0ml of TMCS(Aldrich, 98%)was added;this quantity corresponds to %0.55moles per mole of silicon in the silica network.The reaction was allowed to proceed for20h at50°C.An alternative reagent, trimethylmethoxysilane(TMMS)(Aldrich,98%) was also evaluated in this study.Since this com-pound is relatively stable in ethanol and water, solvent exchange did not need to be carried out prior to its reaction with the silica gel.
Two di erent drying procedures were em-ployed.In both cases,the gel was?rst broken up into small chunks.For APD,the chunks were simply placed in a fume hood overnight.For CPD, which was conducted in a Polaron Jumbo cell, %100ml of solvent were added to the cell before the gel,to prevent inadvertent APD prior to the CPD process.The cell was then closed and cooled to18°C.Next,liquid carbon dioxide was allowed to?ll the remainder of the cell,and then displace the solvent through a valve at the bottom,while the cell was cooled to18°C.The liquid CO2supply was then shut o and a small vapor space was allowed to form at the top of the cell.Next,the cell was heated to38°C(in increments of2°C,at8min intervals),which converts the carbon dioxide to
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the supercritical state.Finally the cell was vented slowly.Under these conditions the CO2escapes from the gel without generating a vapor±liquid interface.
After APD or CPD,the gels were calcined at 500°Cfor15min.As indicated by Fourier-trans-form infrared spectroscopic analysis,this heat treatment completely evaporated the residual sol-vent and combusted all organic functional groups from the silica network.The surface area and porosity of the resultant materials were then de-termined through nitrogen physisorption analysis, using an Autosorb-1(Quantachrome).The5-point BET calculation was used to determine the surface area.The BJH model and the desorption isotherm
data to calculate the cumulative pore volume as a function of pore diameter[10].Smith et al.[7]note that the surface tension of liquid nitrogen is not zero,and thus some shrinkage of an aerogel may occur during measurement of the desorption iso-therm.However,the calcination treatment em-ployed in this study should strengthen the silica network,and thus minimize this source of error. Several of the samples described in this report were replicated in order to assess the repeatability of the processing(as well as that of the surface area and pore volume determination).For exam-ple,three samples that were reacted with TMMS and then subjected to APD provided surface area values with a relative standard deviation(RSD)of 5.6%,and total pore volume values with an RSD of6.2%.
3.Results
Porosity data for silica gel resulting from the two-step process and subjected to APD or CPD are presented in Fig.1.APD of this gel yields a material with signi?cant porosity(0.68cm3/g of total pore volume).However,this porosity corre-sponds primarily to micropores(pore diameter <20 A)and small mesopores(20±50 A).When the gel is subjected to CPD the total pore volume is not substantially higher,but nearly half of this volume corresponds to intermediate mesopores (50±100 A)and large mesopores(>100 A).
Porosity data for material resulting from the DSB process are presented in Fig.2.In this pro-cess the gel is subjected to washing with an aprotic solvent,reaction with TMCS and then APD. Hexane was employed in the washing step for the ?rst sample,while heptane was used for the sec-ond.In both cases the pore size distribution is essentially identical to that provided by CPD of the wet gel(Fig.1),but the total pore volume is actually greater(25%for hexane-washed,7%for heptane-washed).
The e ect of the solvent washing step of the DSB process was examined.Surprisingly,APD after solvent washing alone provided a total
pore
Fig.2.Pore volume distribution data for gels subjected to APD:(a)washed with hexane,reacted with TMCS;(b)washed with heptane,reacted with TMCS;(c)washed with hexane only;
(d)washed with heptane only.SA±surface area;TPV±total pore
volume.
Fig.1.Pore volume distribution data for silica gel(ethanol±water solvent)subjected to APD or CPD.SA±surface area; TPV±total pore volume.
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volume that is signi?cantly higher than that re-sulting from the DSB process (Fig.2),as well as that resulting from CPD of the gel with its mother liquor (Fig.1).This increase corresponds primarily to a higher population of intermediate mesopores.Hexane provides more pore volume than heptane.The feasibility of substituting azeotropic distil-lation with toluene for solvent washing was con-sidered.It can be seen in Fig.3that when the gel is subjected to distillation in toluene,reaction with TMCS and then APD,a pore volume distribution nearly equal to that provided by the DSB process (Fig.2)is observed.Also presented in Fig.3are porosity data for a gel subjected only to toluene distillation and then APD.This treatment pro-vided signi?cantly more large and intermediate mesopores in comparison to the sample reacted with TMCS.However,toluene distillation alone did not provide as much total pore volume as hexane washing alone (Fig.2).
Also considered in this study was the substitu-tion of a di erent silylating reagent for the TMCS employed in the DSB process.TMMS provides a potential advantage over TMCS in that it is more stable in ethanol or water;this allows the surface modi?cation reaction to be conducted in the mo-ther liquor,potentially eliminating the solvent ex-change step.Porosity data for a gel subjected to reaction with 0.55mol of TMMS (per mole of TEOS)and then APD are presented in Fig.4.Reaction conditions were identical to those em-
ployed with TMCS (20h at 50°C).This material exhibits a higher total pore volume than that provided by the DSB process (1.05vs 0.96cm 3/g),due primarily to a larger volume of intermediate mesopores.It is important to emphasize that sol-vent exchange is not necessary,and was not uti-lized,to produce this material.In a related series of experiments gels were treated with increasing amounts of TMMS.It was observed that the vol-ume of large mesopores increased further as the amount of TMMS was increased to 0.82mol (per mole of TEOS).
To examine the issue of wettability with respect to the TMMS-reacted surface,a gel treated in this manner was washed with heptane prior to APD.The porosity data for this material are also pre-sented in Fig.4.It can be seen that the additional solvent washing reduced the total pore volume only slightly;however,there was a substantial shift in the pore volume from large to intermediate mesopores.
TMMS-treated gels were also subjected to CPD and a `hybrid'drying treatment.The porosity data for the materials resulting from these treatments are also presented in Fig.4.The gel subjected to CPD exhibited a lower pore volume than the gel subjected to APD.In comparison to the TMMS-treated gel that was subjected directly to APD,there was a substantial loss of pore volume
cor-
Fig.3.Pore volume distribution data for gels subjected to APD:distilled with toluene,reacted with TMCS;distilled with toluene only.SA ±surface area;TPV ±total pore
volume.
Fig.4.Pore volume distribution data for silica gels:(a)reacted with TMMS,subjected to APD;(b)reacted with TMMS,wa-shed with heptane,subjected to APD;(c)reacted with TMMS,subjected to CPD;(d)reacted with TMMS,exposed to liquid CO 2,subjected to APD.SA ±surface area;TPV ±total pore volume.
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responding to intermediate mesopores.In the hy-brid treatment the gel was subjected to initial ˉooding with CO2in the CPD cell,but was then removed from the cell and subjected to APD.The total pore volume and pore size distribution pro-vided by this processing were nearly identical to those provided by CPD alone.
4.Discussion
APD of the`two-step'silica gel produced in this study provides a material with a total pore volume nearly equal to that provided by CPD of this gel (Fig.1).However,with CPD much more of this pore volume corresponds to intermediate mesop-ores(50±100 A)and large mesopores(>100 A).It may be concluded that the larger mesopores shrink irreversibly to smaller mesopores during APD. The observation that the pores do not shrink all the way into the micropore range is probably due to this gel being relatively sti ,as a result of using base in the second step of the processing,and of aging at50°Cinstead of room temperature. When applied to the two-step gel employed throughout this study,the DSB process provides a pore size distribution that is essentially identical to that provided by CPD.However,the total pore volume provided by the DSB process was actually greater(by25%).Thus,the DSB process is not just a viable alternative to CPD;it can provide more mesoporosity than CPD with some precursor silica gels.This unexpected result is at least partly due to the relatively sti gel used here.
The importance of the solvent washing step in the DSB solvent was investigated.Washing with an aprotic solvent followed by APD(Fig.2)pro-vided a total pore volume signi?cantly higher than that for the gel subjected to APD directly(Fig.1). Deshpande et al.[11]report that utilizing a solvent with a lower surface tension reduces shrinkage of the gel during APD.The results of the present study are consistent with this observation.The washing procedure used in the present study re-sulted in a mixture of hexane and ethanol in which the hexane content did not exceed75vol.%.The surface tensions of the pure liquids are0.0184and 0.0227N/m at20°C,respectively[12],so the sur-face tension of the mixture is%0.02N/m throughout the drying process.The mother liquor of the gel contains%15%water(added to promote hydrolysis during the sol±gel processing).Since the gel is washed with ethanol before being washed with hexane,the concentration of water should be quite low.However,this residual water will be the last solvent to evaporate during APD.Since the surface tension for pure water is0.073N/m,the surface tension of the solvent in the gel during the last stages of APD could be signi?cantly higher than0.020N/m.
It was noted above that washing with an aprotic solvent followed by APD provided a total pore volume signi?cantly higher than that for the complete DSB process(Fig.2).From this it may be concluded that reaction with TMCS actually causes a loss of porosity.Hydrochloric acid is a by-product of the reaction between TMCS and the silica gel,and acid catalyzes the hydrolysis of sili-con alkoxide groups(including the trimethylsiloxy group).Thus,it is conceivable that the elimination of silanol groups is not complete under these conditions,and that further condensation poly-merization limits the`spring-back'that would otherwise occur in the last stages of APD. Another possible explanation for the lower porosity of the gels treated with TMCS relates to the contact angle between the solvent and the surface of the silica network.Greater shrinkage stresses are expected to develop when the solvent wets the silica network more e ectively,as mani-fested by a lower contact angle[6].Stein et al.[13] have demonstrated that reaction of silica with TMCS provides a hydrophobic surface that is ef-fectively wetted by non-polar organic solvents.In contrast,hexane(or heptane)should not wet the hydrophilic surface of the original silica gel(i.e., before reaction with TMCS);thus,less shrinkage would be expected when the gel is subjected only to solvent exchange and APD.
The feasibility of substituting azeotropic distil-lation with toluene for solvent washing in the DSB process was also considered in this study.When this substitution was made(Fig.3),a pore volume distribution nearly equal to that provided by the DSB process(Fig.2)was observed.However, when the gel was subjected only to toluene
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distillation and APD,signi?cantly more large mesopores were preserved.This may result from a strengthening of the silica network during the distillation,which involves a much higher tem-perature(110°Cvs50°C)than that employed in the gel processing or the DSB process.Alterna-tively,this e ect may be due to more complete removal of the ethanol and water from the gel.In either case,azeotropic distillation is a convenient substitute for the time-consuming and wasteful solvent washing procedure.
Also considered in this study was the substitu-tion of a di erent silylating reagent for the TMCS employed in the DSB process.The motivation for this search was the desire to conduct the reaction in the mother liquor of the gel,thus allowing elimination of the solvent exchange step alto-gether.Material produced with TMMS(Fig.4) exhibited a higher total pore volume than that from the DSB process(Fig.2),due primarily to a higher population of intermediate mesopores.In light of the discussion above the greater porosity provided by the TMMS-based processing may be attributed to two factors.First,since the reaction of TMMS with silica gel produces methanol in-stead of hydrochloric acid as a by-product,more complete elimination of silanol groups on the silica network would be expected.Secondly,the reaction with TMMS renders the surface of the silica net-work hydrophobic,which in this case is poorly wetted by the polar mother liquor.To test this last issue a gel reacted with TMMS was washed with heptane before being subjected to APD.The sub-stantially lower population of large mesopores in this material(Fig.4)belies greater shrinkage under these conditions,which is consistent with better wetting of the hydrophobic surface by the non-polar solvent.
At the outset of this project it was assumed that CPD would provide the highest pore volumes. This assumption proved to be incorrect;almost all of the APD-based processing schemes provided higher total pore volumes,and greater populations of intermediate and large mesopores,than CPD-based processing.As noted above,very high pore volumes will not be obtained with a relatively sti gel,such as the one employed throughout this study.On the other hand,the head-to-head com-parison between APD-based and CPD-based processing in this study does point out that partial, irreversible shrinkage of the silica network can occur during CPD.Upon reˉection it seemed likely that the gel was being damaged during the initialˉooding of the CPD cell with the liquid carbon dioxide,which raises the pressure abruptly to a value in excess of850psi.To test this hy-pothesis,TMMS-treated gels were subjected to CPD or a hybrid drying treatment.The gel sub-jected to CPD exhibited less porosity than that subjected to APD(Fig.4).The porosity provided by the hybrid processing was nearly identical to that provided by CPD alone.Taken together, these results con?rm that the gel structure can be damaged by the pulse of high-pressure CO2at the beginning of the CPD process.
5.Summary and conclusions
The conventional means of producing silica in the aerogel form is to subject silica gel to CPD. Unfortunately,CPD is much less practical than APD.In this study,the DSB process(?rst reported by Deshpande,Smith and Brinker),which involves exchange of the mother liquor with an aprotic solvent,reaction with TMCS and then APD, provided a greater total pore volume,and more mesopores with diameters>50 A,than CPD. Surprisingly,the high porosity was found to be due primarily to the solvent exchange step;sub-sequent reaction of the gel with TMCS,which creates a hydrophobic surface on the silica net-work,actually reduces the porosity.This e ect is due to either the catalysis of additional hydrolysis by hydrochloric acid,a by-product of the TMCS reaction,or by enhanced wetting of the non-polar solvent on the hydrophobic silica surface. Reaction of the gel with another silylating re-agent,TMMS was also considered in this study. This reagent is stable in the mother liquor;thus, reaction of the gel with TMMS need not be pre-ceded by solvent exchange.APD of TMMS-trea-ted gels provided signi?cantly higher porosity than the DSB process.This discovery has important commercial consequences;silica aerogel can now be produced without the need for CPD(which
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requires a high-pressure cell)or solvent exchange (which is time consuming and generates much solvent waste).The extra porosity provided by TMMS-treated gels is consistent with the expla-nations provided above for the decrease in pore volume associated with the use of TMCS.
In theory no process that concludes with APD should provide porosity in excess of that provided by CPD.However,this was commonly observed in the present study.Subsequently it was discovered that some loss of porosity does occur when CPD is conducted with carbon dioxide as the supercritical ˉuid;damage to the silica network occurs during the initialˉooding of the CPD cell,which abruptly raises the pressure to850psi.
Acknowledgements
This work was funded by the National Science Foundation,under grant number DMR-9971534. One of us(T.M.H.)would also like to thank C.J. Brinker of Sandia National Laboratories for sponsorship of a sabbatical featuring work with the DSB process.References
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酒泉职业技术学院 毕业设计 题目：风力发电机组偏航系统的控制学院：酒泉职业技术学院 班级：10级风电（1）班 姓名：李世辉 指导教师：赵玉丽 完成日期：2012年12月20日
摘要 随着社会经济的发展，人们对电的需求日益提高。以石油、煤炭、天然气为的常规能源，不仅资源有限，而且还会在使用中造成严重的环境污染。在我们进入21世纪的今天，世界能源结构正在孕育着重大的转变，即由矿物能源系统向以可再生能源为基础的可持续能源系统转变。风能作为取之不尽，用之不竭的绿色清洁能源己受到全世界的重视，而风力机的偏航系统能使风能得到更好的利用，所以偏航系统的设计非常的重要。 本设计首先分析了偏航系统的工作原理，然后以三菱PLC作为控制器，触摸屏为监控器，设计了硬件系统模块，整个硬件系统采用了闭环控制，并说明了开环控制的缺点。根据偏航控制要求，设计了自动对风控制算法，自动解缆控制算法，90°背风控制算法，不仅提高了风能利用率，增大了发电效率，而且还保证了整个系统的安全性、稳定性,让风力发电机更好的运行。 关键词：偏航系统硬件设计自动对风自动解缆
目录 摘要 (1) 第一章概述.......................................................错误！未定义书签。 1.1设计背景 (2) 1.2设计研究意义 (2) 1.3国内外风力发电概况 (2) 1.3.1世界风电发展 (2) 1.3.2我国风电发展 (3) 第二章偏航控制系统功能简介和原理 (3) 2.1偏航控制系统的功能............................................错误！未定义书签。 2.2风力发电机组偏航控制原理......................................错误！未定义书签。 第三章偏航系统的控制过程.........................................错误！未定义书签。 3.1自动偏航控制..................................................错误！未定义书签。 3.1.1自动偏航传感器ASS状态...................................错误！未定义书签。 3.1.2参数说明和电机运行状态...................................错误！未定义书签。 3.1.3偏航控制流程图..........................................错误！未定义书签。 3.1.4偏航电机电气连接原理图..................................错误！未定义书签。 3.1.5偏航对风控制PLC程序....................................错误！未定义书签。 3.290°侧风控制................................................错误！未定义书签。 3.3人工偏航控制.................................................错误！未定义书签。 3.4自动解缆控制.................................................错误！未定义书签。 第四章总结 (5) 参考文献 (12) 致谢 (13)
恒大多元帝国的崛起——恒大集团案例分析
摘要 恒大集团是在香港上市，以民生住宅产业为主，集商业、酒店、体育、金融、健康及文化产业为一体的特大型企业集团。恒大地产在2011年、2012年、2013年的销售业绩分别是803.9亿元、923.2亿元、1004亿元，每年增幅都保持在10%左右，2013达到了千亿销售额。 2010年3月1日，恒大集团买断广州市足球运动队全部股权，俱乐部更名为广州恒大足球俱乐部。截至2013年11月，在国内赛场，广州恒大足球俱乐部已连续三次获得中超联赛冠军，并获得一次超级杯冠军和足协杯冠军。而在2013年11月9日，恒大旗下的广州恒大足球队获得了亚冠联赛冠军，这也是首次有中国球队获此殊荣。一夜间，全国上下正面认同了“恒大”这一品牌，“恒大”两个字和球队荣誉一起载入史册。 恒大的品牌效应，会为恒大集团的发展带来前所未有的机遇和优势，同时，恒大集团也会面临着新的挑战。恒大集团将不被人看好的“烧钱足球“一步步变成强大的“足球效应”，同时恒大品牌效应使得恒大变得更强。 恒大多元帝国的崛起，带给了我们种种启示。恒大集团的核心优势是恒大的管理模式，恒大以标准化运营来保证执行力，所以，本文主要来分析恒大集团的管理模式和品牌战略，同时分析恒大的优势、劣势、潜在的机会和挑战、以及在多元化世界的发展。
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1.5MW风力发电机组 偏航系统原理及维护 UP77/82 风电机组偏航控制及维护 目录 1、偏航系统简介 2、偏航系统工作原理 3、偏航系统控制思想 4、偏航系统故障 5、偏航系统维护 偏航系统简介 偏航系统功能 ?使机舱轴线能够跟踪变化稳定的风向； ?当机舱至塔底引出电缆到达设定的扭缆角度后自动解缆。 风向标 ?风向标的接线包括四根线，分别是两根电源线，两个信号（我们实际的） 线和两根加热线； ?目前每台机组上有两个风向标； ?风向标的N指向机尾； ?偏航取一分钟平均风向。 偏航系统结构
4个偏航电机 偏航刹车片（10 个）偏航内齿圈 塔筒偏航大齿圈侧面轴承 ?偏航轴承 ?内摩擦的滑动轴承系统； ?内齿圈设计。 偏航驱动电机： ?数量：4个 ?对称布置，由电机驱动小齿轮带动整个 机舱沿偏航轴承转动，实现机舱的偏航； ?内部有温度传感器，控制绕组温度 ?偏航电子刹车装置， ?偏航齿轮箱：行星式减速齿轮箱 ?偏航小齿轮 ?偏航编码器 ?绝对值编码器，记录偏
航位置； ?偏航轴承齿数与编码器码盘齿数之比； ?左右限位开关，常开触点； ?左右安全链限位开关，常闭触点； 偏航刹车片 运行时间：960s ） 偏航系统工作原理 偏航系统原理 ?由四个偏航电机与偏航内齿轮咬合，偏航内齿轮与塔筒固定在一起，四个偏航电机带动机舱转动。 ?偏航电机由软启动器控制。
偏航软启动器 ?软启动器使偏航电机平稳启动； ?晶闸管控制偏航电机启动电压缓 慢上升，启动过程结束时，晶闸 管截止； 1. 2. 3. 4. 5. : 10组偏 ～ 固制动；偏航时，刹车仍 然保持一定的余压 （15bar的余压），使偏 航过程中始终有阻尼存 在，保证偏航运动更加平稳，避免可能发生的振动现象；
“恒大”集团战略管理案例分析 摘要：本案例在分析“恒大”集团的发展现状和既定发展战略的基础上,指出了企业在执行发展战略的过程中遇到的问题和挑战；在对“恒大”集团发展轨迹和发展战略分析的基础上,通过对“恒大”集团的STOW分析,评价了公司目前面临的机会与威胁,优势与劣势,并得出了“恒大”集团的SWOT分析矩阵,提出了公司在新形势下的战略调整措施。 关键词：战略管理；案例分析；“恒大”集团
目录 1 战略管理理论依据 (3) 1.1战略制定 (3) 1.2战略实施 (3) 1.3战略评价 (3) 2“恒大”集团战略管理案例描述 (4) 2.1“恒大”集团简介 (4) 2.2“恒大”集团的发展轨迹分析 (4) 2.3“恒大”集团的SWOT分析 (5) 2.4“恒大”集团对战略的选择 (5) 3“恒大”集团战略管理案例 (5) 3.1“恒大”集团战略管理问题分析 (5) 3.2“恒大”集团改进战略管理的措施 (6) 结论 (7) 参考文献 (8)
1 战略管理理论依据 战略管理是企业为保证目标的正确落实和实现,根据外部环境和内部条件，确定其使命进行谋划,设定企业的战略目标,并将谋划和决策依靠企业内部能力付诸实施,以及在过程中对实施进行控制的一个动态管理过程。战略管理过程包括战略制定、战略实施和战略评价三个阶段。 1.1战略制定 战略制定包括拟定公司使命和远景、确定公司外部所面临的机会与威胁,以及内部具有的优势与劣势、提出供选择的战略、建立长期目标并据此选择具体的战略方案。战略决定着企业的长期竞争优势。 1.2战略实施 战略实施是战略管理过程中最艰难的一个阶段, 是战略的行动阶段,战略实施要求企业确定年度目标并在此基础上制定政策、配置资源和激励员工,以保证企业上下能够有效贯彻制定的战略，该阶段要求企业全员具有良好的纪律性、责任心和奉献精神。只有公司管理者和员工感到自己是企业的一部分进而去主动了解企业,并自觉地承担了帮助企业成功经营的责任，通过参与战略制定活动,这一转变才会变成现实。反之,如果员工的不理解管理者的意图、不愿承担责任,那么战略实施工作就会变得很艰难。这样一来，战略制定的再好也是不能付诸实施的,同样也是达不到任何预期目标的。 1.3战略评价 战略决策一旦出错将会给企业带来严重的后果和不可估量的损失,且即使仍然存在着改变的可能性这种结局也是很难改变的。在什么时候制定的什么战略出了什么问题是管理层特别需要知道和掌握的。作为战略管理的最后阶段，战略评价对企业来说有着极其重要的意义,管理当局往往需要在局势恶化之前通过及时评价来釆取有效措施对现有问题和潜在问题进行应对。
风力发电机组偏航系统原理及维护 UP77/82 风电机组偏航控制及维护
目录 1、偏航系统简介 2、偏航系统工作原理 3、偏航系统控制思想 4、偏航系统故障 5、偏航系统维护 偏航系统简介 偏航系统功能 使机舱轴线能够跟踪变化稳定的风向； 当机舱至塔底引出电缆到达设定的扭缆角度后自动解缆。风向标 风向标的接线包括四根线，分别是两根电 源线，两个信号（我们实际的） 线和两根加热线； 目前每台机组上有两个风向标； 风向标的N指向机尾； 偏航取一分钟平均风向。 偏航系统结构 4个偏航电机
偏航刹车片（10 个）偏航内齿 塔筒偏航大齿圈侧面轴承 偏航轴承 内摩擦的滑动轴承系统； 内齿圈设计。 偏航驱动电机： 数量：4个 对称布置，由电机驱动小齿轮带动整个 机舱沿偏航轴承转动，实现机舱的偏航； 内部有温度传感器，控制绕组温度 偏航电子刹车装置， 偏航齿轮箱：行星式减速齿轮箱 偏航小齿轮 偏航编码器 绝对值编码器，记录偏
航位置； 偏航轴承齿数与编码器码盘齿数之比； 左右限位开关，常开触点； 左右安全链限位开关，常闭触点； 偏航刹车片 数量：10个 液压系统偏航刹车控制； 偏航系统未工作时刹车片全部抱闸， 机舱不转动； 机舱对风偏航时，所有刹车片半松开， 设置足够的阻尼，保持机舱平稳偏航； 自动解缆时，偏航刹车片全松开。 偏航润滑装置 偏航轴承润滑150cc/周 偏航齿轮润滑50cc /周 用量3：1 润滑周期16分钟/72小时（偏航润滑油泵启动间隔时间：36H 偏航润滑油泵运行时间：960s ） 偏航系统工作原理 偏航系统原理 由四个偏航电机与偏航内齿轮咬合，偏航内齿轮与塔筒固定在一起，四个偏航电机带动机舱转动。
铅酸蓄电池的工作原理与维护方法 摘要：铅酸蓄电池是农用车和拖拉机电气系统的重要组成部分。主要是给用电 设备供电，它的性能好坏将直接影响农机设备的正常工作。铅酸蓄电池常以硫酸 作为电解液。蓄电池维护与保管的好坏，不仅直接影响蓄电池的质量和寿命，还 影响起动设备安全用电和工作任务的完成。因此，蓄电池的维护、保养是蓄电池 使用的一项重要工作。 关键词：铅酸蓄电池；容量；寿命；维护 铅酸蓄电池工作的基本原理 铅酸蓄电池的工作原理为双极硫酸化理论，其运用Pb/ / ：的电化学体系。铅酸蓄电池充放电过程是可逆的，放电状态时其正极为二氧化铅，负极为海绵状铅，电解液为硫酸溶液，三者反应将化学能转化为电能释放出来，反应产物为和； 充电时其正、负极上的均同电解液发生反应，分别形成：和海绵状Pb，这一过 程中将电能转化为化学能并储存起来。铅酸蓄电池化学方程式表达如下：铅酸蓄电池放电过程的电化反应 ①如果铅酸蓄电池发生放电作用，一般会受到蓄电池电位差的影响，负极板 上的电子就会由负载进入正极板，并且还会形成电流 I，最后在电池内发生化学 反应。 ②负极板上的各个铅原子都放出 2 个电子（2e）以后，一般会形成铅离子（Pb2+），然后就会与电解液中包含的硫酸根离子（SO 2+）发生一定的化学作用，最后在极板上形成一种无法溶解的硫酸铅（PbSO 2+）。 ③通过正极板上存在的铅离子（Pb4+），可得到两个来自负极的电子 （2e），当其形成二价铅离子（Pb2+）之后，往往会与电解液中包含的硫酸根离 子（SO 2-）产生一定的反应与作用，然后就会在极板上形成一种几乎无法溶解的 硫酸铅（PbSO4）。此外，在正极板上，以水解反应形成的氧离子（O2-）与电解液中包含的氢离子（H+）发生作用之后，往往会形成一种稳定的物质水。 ④如果受到电力厂的影响与作用，电解液中包含的硫酸根离子与氢离子通常 会分别转移至电池的正极与负极，并且还会在电池内形成电流 I，从而形成整个 回路，蓄电池向外持续放电。 ⑤当电池放电时，浓度会不断下降，但正负极上存在的硫酸铅（Pb- SO4）持续增加，导致出现电池内阻增加、电解液浓度下降的现象，使得电池电动势大 幅下降。 铅酸蓄电池充电过程的电化反应 ①当铅酸蓄电池充电时，应在其外部接入一个直流电源，以确保负极板放电 之后形成的物质能够恢复为之前的活性物质，并将外界电能转化为化学能存储。 ②对于正极板上的硫酸铅，由于其会受到外界电流的影响，一般会出现离解现象，并形成二价铅离子（Pb2+）、硫酸根负离子（SO 2-），但外界的电源会 不断吸收正极板上存在的电子，此种情况下，正极板附近游离的二价铅离子 （Pb2+）就需要持续放出个电子补充，就会形成四价铅离子（Pb4+），与水发生 持续反应之后，会在正极板上形成一种二氧化铅（PbO2）。 ③由于会受到外界电流作用，负极板上的硫酸铅一般会发生离解作用，进而
1.5MW风力发电机 组 偏航系统原理及维护
UP77/82 风电机组偏航控制及维护 目录 1、偏航系统简介 2、偏航系统工作原理 3、偏航系统控制思想 4、偏航系统故障 5、偏航系统维护 偏航系统简介 偏航系统功能 ?使机舱轴线能够跟踪变化稳定的风向； ?当机舱至塔底引出电缆到达设定的扭缆角度后自动解缆。风向标 ?风向标的接线包括四根线，分别是两根电源 线，两个信号（我们实际的） 线和两根加热线； ?目前每台机组上有两个风向标； ?风向标的N指向机尾； ?偏航取一分钟平均风向。 偏航系统结构 4个偏航电机
偏航刹车片（10 个）偏航内齿圈 塔筒偏航大齿圈侧面轴承 ?偏航轴承 ?内摩擦的滑动轴承系统； ?内齿圈设计。 偏航驱动电机： ?数量：4个 ?对称布置，由电机驱动小齿轮带动整个 机舱沿偏航轴承转动，实现机舱的偏航； ?内部有温度传感器，控制绕组温度 ?偏航电子刹车装置， ?偏航齿轮箱：行星式减速齿轮箱 ?偏航小齿轮 ?偏航编码器 ?绝对值编码器，记录偏
航位置； ?偏航轴承齿数与编码器碼盘齿数之比； ?左右限位开关，常开触点； ?左右安全链限位开关，常闭触点； 偏航刹车片 ?数量：10个 ?液压系统偏航刹车控制； ?偏航系统未工作时刹车片全部抱闸， 机舱不转动； ?机舱对风偏航时，所有刹车片半松开， 设置足够的阻尼，保持机舱平稳偏航； ?自动解缆时，偏航刹车片全松开。 偏航润滑装置 ?偏航轴承润滑150cc/周 ?偏航齿轮润滑50cc /周 ?用量3：1 ?润滑周期16分钟/72小时（偏航润滑油泵启动间隔时间：36H 偏航润滑油泵运行时间：960s ） 偏航系统工作原理 偏航系统原理 ?由四个偏航电机与偏航内齿轮咬合，偏航内齿轮与塔筒固定在一起，四个偏航电机带动机舱转动。
1.5MW风力发电机组 变桨系统原理及维护 国电联合动力技术有限公司 培训中心 （内部资料严禁外泄） UP77/82 风电机组变桨控制及维护
目录 1、变桨系统控制原理 2、变桨系统简介 3、变桨系统故障及处理 4、LUST与SSB变桨系统的异同 5、变桨系统维护 定桨失速风机与变桨变速风机之比较 定桨失速型风电机组 发电量随着风速的提高而增长，在额定风速下达到满发，但风速若再增加，机组出力反而下降很快，叶片呈现失速特性。 优点：机械结构简单，易于制造； 控制原理简单，运行可靠性高。 缺点：额定风速高，风轮转换效率低； 电能质量差，对电网影响大； 叶片复杂，重量大，不适合制造大风机 变桨变速型风电机组 风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角，控制机组在任
何转速下始终工作在最佳状态，额定风速得以有效降低，提高了低风速下机组的发电能力；当风速继续提高时，功率曲线能够维持恒定，有效地提高了风轮的转换效率。 优点：发电效率高，超出定桨机组10%以上； 电能质量提高，电网兼容性好； 高风速时停机并顺桨，降低载荷，保护机组安全； 叶片相对简单，重量轻，利于制造大型兆瓦级风机 缺点：变桨机械、电气和控制系统复杂，运行维护难度大。 变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的主流。 变桨系统组成部 分简介 变桨控制系统简介
?主控制柜 ?轴柜 ?蓄电池柜 ?驱动电机 ?减速齿轮箱 ?变桨轴承 ?限位开关 ?编码器 ?变桨主控柜 ?变桨
轴柜 ?蓄电池柜
?电机编码器 GM 400绝对值编码器共10根线，引入变桨控制柜，需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。 ?限位开关
新疆大学大作业 题目：偏航系统的原理 学号： 学生姓名： 所属院系：电气工程学院 专业：电气工程及其自动化班级： 指导老师： 完成日期：20年月日
偏航系统的功能和原理 摘要 能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。风力发电作为一种可持续发展的新能源，不仅可以节约常规能源，而且减少环境污染，具有较好的经济效益和社会效益，越来越受到各国的重视。 由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点，风力发电机组是复杂多变量非线性不确定系统，因此，控制技术是机组安全高效运行的关键。偏航控制系统成为水平轴风力发电机组控制系统的重要组成部分。风力发电机组的偏航控制系统，主要分为两大类：被动迎风偏航系统和主动迎风系统。前者多用于小型的独立风力发电系统，由尾舵控制，风向改变时，被动对风。后者则多用大型并网型风力发电系统，由位于下风向的风向标发出的信号进行主动对风控制。本文设计是大型风力发电机组根据风速仪、风向标等传感器数据，对风、制动、开闸并确定起动，达到同步转速一段时间后，进行并网操作，开始发电。 偏航系统的功能和原理 偏航系统是风力发电机组特有的伺服系统，是风力发电机组电控系统必不可少的重要组成部分。它的功能有两个：一是要控制风轮跟踪变化稳定的风向；二是当风力发电机组由于偏航作用，机舱内引出的电缆发生缠绕时，自动解除缠绕。风力机偏航的原理是通过风传感器检测风向、风速，并将检测到的风向信号送到微处理器，微处理器计算出风向信号与机舱位置的夹角，从而确定是否需要调整机舱方向以及朝哪个方向调整能尽快对准风向。当需要调整方向时，微处理器发出一定的信号给偏航驱动机构，以调整机舱的方向，达到对准风向的目的。 1.1 偏航控制系统的功能 偏航控制系统主要具备以下几个功能： （1）风向标控制的自动偏航；
财务报表分析案例 恒大地产（03333） （一）研究对象及选取理由 （一）研究对象 本报告选取了房地产行业上市公司——恒大地产（03333.HK）作为研究对象，该上市公司公布的2011年度—2013年度连续三年的财务报表进行了简单分析及对比，以及对该公司财务状况及经营状况得出简要结论。 （二）行业概况 在中国房地产的概念是从1981年开始的，1981年之后，中国房地产有了雏形。从国务院下达了停止银行贷款政策后，房地产受到了严重的创伤，一直到1998年，中国房地产始终波澜不兴。1998年，国务院作出了重大的决策，取消了分房，这一政策一出台，房地产在短期内大爆发，房地产产业迅速上升，于此同时，银行也在不断调低利率。随着房地产迅速发展，导致了严重的社会矛盾，也因如此，房地产业也称为了现在人们所关注的焦点！为此，中央于2004年开始对房地产业做出了宏观调控，主要针对土地和信贷两个方面，以调控为主！ 在2004年作出了一些调控见到成效后，国务院于2005年对房地产进一步加大了宏观调控的力度，这次从供求关系进行双向调控，主要以需求为主，虽然从2005年到2006年，房地产成交量开始上升，但是这种状况并没有维持太长，由于自然原因对长江三角洲影响很大，但是其他一线大城市却是一片明媚的天气，房价恢复到以前暴涨的速度，以至于使得调控政策进一步加强！在2006年房地产的政策主要是以调整房地产产品的结构为主，到目前为止，房地产正在进行一系列的转变：买卖双方发生的转变，以前是以卖方占主导地位，但是逐渐转向了买房、消费主导取代了投注主导、长期投资取代了短期投资、产品代替了土地、存量市场取代了以增量为主的市场、笼统的房地产市场转向了细分的市场。 房地产在价格方面的走势，从1998年到2003年这期间，房地产价格到达了一个顶峰，然后从03年到07年处于一个调控阶段，随着2008年奥运后后，新一轮房地产价格再次到达一个峰值，但是政府作出了一系列的措施，对其进行调控，相信新一轮的增长，不会再像以前那样暴涨，将会是一个台阶式的上扬，综上为中国房地产的大体概况.我们选取了这一重点行业为研究对象来分析。 （三）公司概况 恒大地产即恒大地产集团，是在香港上市，以民生住宅产业为主，集商业、酒店、体育、金融、健康及文化产业为一体的特大型企业集团，逾百家国际知名投资银行，财团，基金股东遍布全球，拥有3万余名员工，92%以上工程技术及管理人员为大学本科以上的学历。恒大集团已在全国25省会城市和3个直辖市设立分公司，在全国100多个主要城市拥有200多个大型住宅项目。 1996年,确立“小面积、低价格”的发展模式,这也是因应当时企业发展战略“规模取胜”而作出的决定。2004年开始,由于中国房地产巿场渐趋成熟及竞争日益激烈,转变了原来的企业发展战略。公司于2006年6月26日在开曼群岛注册成立为所有运营及项目子公司的最终控股公司,另外于2006年6月26日在英属维尔京群岛成立了安基(BVI)
工程机械蓄电池工作原理、注意事项以及常见故障处理 工程机械蓄电池一直是工程机械设备中必不可少的组成部分，通过蓄电池可以为车载用电设备供电；驱动启动马达，带动发动机启动等重要作用。接下来为你详解蓄电池的工作原理、使用时的注意事项以及常见故障处理。 蓄电池种类 电瓶，学名：蓄电池，它是储存电能的一种设备。蓄电池的使用范围很广，除了在机动车辆上比较常见外，在电力、通信等领域，我们也常常能见到他们的身影。蓄电池通过充电过程，能够把电能转化成化学能储存起来，当需要使用电力时，蓄电池可以把储存的化学能转化为电能，向外进行输出，而这一转换过程是对于蓄电池来说是可逆的。 蓄电池工作的基本原理 蓄电池根据电解液的性质可以分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。酸性蓄电池是比较常见的，它的电解液为稀硫酸溶液，而碱性蓄电池的电解液为氢氧化钾水溶液。机动车辆常用的蓄电池是铅酸蓄电池，它的优点是价格低，启动性能好，缺点是使用寿命短、体积重量较大。主要对铅酸蓄电池来进行详细的介绍。
蓄电池按用途可以分为以下几类： 1、启动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、柴油机等。 2、固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、电脑等。 3、牵引型蓄电池：主要用于电瓶车，如电动自行车、电动汽车等。 其它还有铁路用蓄电池及储能蓄电池等。 常见的车用蓄电池又分为三类，一类是普通铅酸蓄电池，它的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。这种蓄电池的优点是价格便宜、电压稳定。一类是干荷蓄电池，这种蓄电池的优点是负极板有较高的储电能力，如果环境完全干燥，这种蓄电池可以在两年内保存所得到的电量，在使用时，只需加入电解液，等待20~30 分钟后，便能直接使用了。另外一类是免维护蓄电池，这种蓄电池的优点是在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水，除此之外，它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小等一系列优点。并且免维护蓄电池的使用寿命是一般普通蓄电池的两倍，大大高于普通的铅酸蓄电池的使用寿命。 而现在部分工程机械厂家旗下的产品开始使用免维护蓄电池，但大部分品牌还都在继续使用传统的非免维护蓄电池（铅酸蓄电池为主）。由于免维护蓄电池的维护成本非常低，只需要定期查看蓄电池上的状态指示孔的颜色，来对蓄电池的使用状况进行判断，如果显示为绿色，则表示蓄电池使用状态为良好；如果显示为黑色，则表示蓄电池处于馈电状态，需要进行充电，来保证工作效果；如果显示为白
教案正页序号 1 课程＿汽车电器2014/2015学年第一学期教师佳
学习活动一：蓄电池的结构与型号 一、蓄电池的功用与分类 1.蓄电池的功用 蓄电池是汽车上的两个电源之一，它是一种可逆直流电源，在汽车上与发电机并联，共同向用电设备供电。在发电机正常工作时，用电设备所需要的电能主要由发电机供给，而蓄电池的作用是： ①发动机启动时，向起动机和点火系统、仪表系统及发电机磁场供电。 ②发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电。 ③当用电设备同时接入较多，发电机超载时，协助发电机供电。 ④蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，它可将发电机的电能转变为化学能储存起来（即充电）。 另外，蓄电池还相当于一个容量很大的电容器，在发电机转速和用电设备负载发生较大变化时，可保持汽车电网电压的相对稳定，吸收电网中随时出现的瞬间过电压，以保护用电设备尤其是电子元器件不被损坏；这一点对装有大量电子设备的现代汽车是非常重要的。发动机工作时绝不允许将发电机与蓄电池脱开，因为这样会引起极高的浪涌电压，将发电机电压调节器和电子装备烧毁。 2.蓄电池的分类 蓄电池的种类很多，按使用的电解液的成分划分有酸性蓄电池和碱性蓄电池；按电极材料可分铅蓄电池和铁镍、铬镍蓄电池；按用途不同可分汽车用蓄电
池、电瓶车用蓄电池、电讯、航标用蓄电池等。目前，汽车上广泛用的是铅酸蓄电池，汽车上所使用的蓄电池必须能满足启动发动机的需要，即短时间（5～10s）可供给起动机较大的电流（一般为200～600A）这种蓄电池通常称为启动型蓄电池。本单元我们主要探讨的是铅酸启动型蓄电池。 二、蓄电池的结构与型号 1.蓄电池的结构 启动型铅酸蓄电池外形与构造如图1—1，从图中我们可以看出，蓄电池一般由六个单个电池串联而成。主要由极板、隔板、电解夜、外壳、联条、极桩等 组成。
偏航系统
2．偏航电机 偏航电机是多极电机，转速有三种：0.75kw/935rpm、0.55KW/695rpm和0.37KW/450rpm，分别适用于风向变化频繁和主风向比较固定的情况。 偏航电机的电压等级为690V，内部绕组接线为星形。电机的轴末端装有一个电磁刹车装置，用于在偏航停止时使电机锁定，从而将偏航传动锁定。 附加的电磁刹车手动释放装置，在需要时可将手柄抬起刹车释放。 2.1 偏航电机电磁刹 电磁刹车的原理如右图所示： 2．1．1工作原理 电磁刹车线圈的直流电取自电机的一相绕组， 经整流桥整流后供电。当偏航电动机工作，则电 磁铁（5）带电，吸引移动衔铁（4），克服制动 弹簧（9）的作用，与刹车盘（2）分离。刹车盘 上装有摩擦层，固定在开槽的轴套（6）上，通过 一个键（7）与电机轴（1）相连并一起转动。 偏航停止，电磁线圈随之失电，移动衔铁（4） 在制动弹簧（9）的推动下，与刹车盘（2）的摩擦 层接触并施加压力，从而实现制动。 2．1．2气隙调整 气隙（11）为电磁铁（5）与移动衔铁（4）之间的间隙，它的最大值可达初始值的4倍。气隙应定期检查，因为刹车盘（2）的摩擦层的磨损会使间隙增加。松开螺栓（8）调整刹车调节器（3）使气隙达到要求值。调整螺帽（10）使制动弹簧受压，然后使移动衔铁与刹车盘分离，让轴转动，注意观察是否正常。 2．2偏航刹车整流器 偏航整流桥为一单向整流电路，将取自于偏航电机一相绕组的交流整流后供给电磁刹车线圈。整流板安装在偏航电机的接线盒内。
3．偏航减速齿轮箱 偏航减速器为一个四级行星传动的齿轮箱，在正常的运行情况下是免维护的。一般情况下，在运行期间检查是否有泄露、定期对油位进行检查和更换润滑油。3．1润滑 XWEC-Jacobs43/600风力发电机组的偏航减速器采用浸油润滑，所有的传动齿轮都在浸没在润滑油中。润滑油的种类是Mobilgear SHC 320，未经制造商同意，不允许更换或混用其他种类的油。 偏航减速箱的运行温度不得超过85℃！ 3．2加油和更换油 偏航减速箱在供货时没有加油。在使用之前，先检查减速箱配备的附件如：油位计、通气帽、放油阀等是否齐全。初次加油时，应保证使减速器处于安装位置状态，卸开通气帽，加油使油位超过油位计的下限，但不超过上限。 需要更换油时，打开放油阀的同时打开通气孔，以保证箱体内的油能比较快地流出。在可能情况下，可以使偏航先运转将油温升高，这样更有利于油的流动。 3．3运转 在初次运转之前，检查通气孔是否畅通，运转过程中应确保通气孔没有被堵塞。如果通气孔被堵塞，运转时减速器内部会产生压力，而且有可能破坏密封环。 在运转过程中，注意检查减速器运转是否平稳并且没有产生过度的噪音。检查是否有油渗漏现象。如有异常情况，立即与制造/供应商进行联系。 3．4偏航小齿轮与内齿圈的啮合间隙 为保证偏航小齿轮与内齿圈的啮合良好，其啮合间隙应为0.3~0.6mm。这个间隙在组装时已经调整好，在试运转或更换偏航零部件后，应对偏行间隙进行检查，如果不合适，可通过偏心盘进行调整。 3．5偏心盘 偏航减速器是通过偏心盘与机舱底座相连的。偏心盘上减速器安装螺栓孔分布圆φ250和与机舱底座的安装孔分布圆φ325之间不同心，偏心距为2.5mm。通过转动偏心盘即可调整偏航小齿轮与圈啮合中心距，从而调整啮合间隙至要求范围。
教案首页 编号 3 课题蓄电池的工作原理及工作特性授 课 日 期 09年 2月 16 日 课时 2 编写日期09年 2月 14日第 2 周星期1 授课班级汽修1、2班 教学 目的与要求1.掌握蓄电池的工作原理 2.熟悉蓄电池的工作特性 本课 重点 蓄电池的工作原理 本课 难点 蓄电池工作原理 教学类型讲授 运用 教具 教材 课内作业见教案 课外 作业 见教案 教研 组长 (主任) 签字 签名年月日教师 后记 蓄电池的充、放电过程比较难以理解，讲授过程中可结 合充、放电终了的现象说明。
一、导入新课 想一想：充足电的蓄电池为什么能使起动机转动？使用一段时间后还能使起动机转动 吗？ 二、蓄电池的工作原理 1.电动势的建立 正极板上附着有正四价铅离子,使正极板具有2.0V的正电位；负极板上为正二价铅离 子，使负极板具有-0.1的负电位正、负极板间有2.1V的电位差。 质疑：正、负极板上的铅离子是如何产生的？ 2.放电过程 在电位差的作用下，电流从正极流出，经过灯泡流回负极，使灯泡发光。 结论：放电过程中，正极板上的正四价铅离子逐渐变成正二价铅离子，其电位逐渐降。 低；负极板上电子不断流出，其电位逐渐升高，放电过程结束，两极板间的电位差减小为 “0”，外接电路中的灯泡“熄灭”。电解液中的水不断增多,使得电解液的密度下降。 3. 充电过程 外接直流电源的正极接蓄电池的正极板，电源的负极接蓄电池的负极板。当直流电源 的电动势高于蓄电池的电动势时，电流将以放电电流相反的方向流过蓄电池。 结论：充电过程中，正极板上的正二价铅离子失电子成为正四价铅离子，电位上升； 负极板上的正二价铅离子得到电子成为铅分子，电位降低。正、负极板间的电位差加大。 电解液的密度不断升高。 质疑：充、放电过程中，极板上活性物质是否有所减少？ 三、蓄电池的工作特性 蓄电池的工作特性包括：静止电动势、内阻、充电特性和放电特性。 1.静止电动势 定义：蓄电池在静止状态下（充电或放电后静止2～3小时），正负极板间的电位差 (Ej)表示． 称静止电动势，用E 测量方法： （1）用直流电压表或万用表的直流电压档直接测得； （2）测出电解液密度，然后用经验公式求得。 2.内电阻 铅蓄电池的内电阻包括:电解液电阻、极板电阻、隔板电阻、联条电阻。
4.3 偏航系统 偏航系统是风力发电机组特有的伺服系统，是风力发电机组电控系统必不可少的重要组成部分。它的功能有两个：一是要控制风轮跟踪变化稳定的风向；二是当风力发电机组由于偏航作用，机舱内引出的电缆发生缠绕时，自动解除缠绕。 风力机偏航的原理是通过风传感器检测风向、风速，并将检测到的风向信号送到微处理器，微处理器计算出风向信号与机舱位置的夹角，从而确定是否需要调整机舱方向以及朝哪个方向调整能尽快对准风向。当需要调整方向时，微处理器发出一定的信号给偏航驱动机构，以调整机舱的方向，达到对准风向的目的。 风力机发电机组的偏航系统是否动作，受到风向信号的影响，而偏航系统及其部件的运行工况和受力情况也受到地形状况影响。本章主要阐述偏航控制系统的功能、原 理、以及影响偏航系统工作的一些确定的和不确定的因素。 4.3.1 偏航系统的工作原理 偏航系统的原理框图如图4-11 所示，工作原理为：通过风传感器将风向的变化传递到偏航电机控制回路的处理器里，判断后决定偏航方向和偏航角度，最终达到对风目的。为减少偏航时的陀螺力矩，电机转速将通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮偏航对风。当对风结束后，风传感器失去电信号，电机停止工作，偏航过程结束。 图4-11 偏航系统硬件设计框图 4.3.1 偏航控制系统的功能 偏航控制系统主要具备以下几个功能： （1）风向标控制的自动偏航； （2）人工偏航，按其优先级别由高到低依次为：顶部机舱控制偏航、面板控制偏航、远程控制偏航； （3）风向标控制的90°侧风；
（4）自动解缆； 4.3.2 偏航系统控制原理 风能普密度函数为： 4 32222||1K i W i W S S V ωφωππφ=?????? + ??????? （1） 其中，1()2i i ω ω=-??，风波动频率；ω?—积分步长；K S —表面张力因数； φ—风波动范围因数；W V —平均风速。 平均风速W V 附近的瞬时风速()W v t 为： 1()2co s()n W i i i v t t ωφ==?+∑ （2） 对于时变量i 而言，i φ为自由独立变量，0铅酸蓄电池的工作原理和特点
铅酸蓄电池的工作原理和特点 电动车电池、汽车起动用铅酸蓄电池是一种电能与化学能互相转换的可逆装置，也就是说：充电是将电能储存起来，而放电是将化学能变为电能释放出去。铅酸蓄电池由正极板、负极板、玻璃纤维隔板、电解液和电解槽所组成，充电后正极的活性物质为二氧化铅，负极板活性物质为海绵状铅，放电后连极板的活性物质都转变为硫酸铅，充电后又恢复为原来物质。化学反应方程式如下： 放电 PbO2 + 2H2SO4 + Pb ＜＝＝＝＝＝＞PbSO4+2H2O+PbS04 正极电解液负极充电正极水负极 从化学反应的方程式中可以看出，在放电过程中消耗了硫酸，生成了水，因此电解液的浓度越来越小，而充电过程则相反。 电动自行车采用了负极性物质过量的设计。当蓄电池充电的时候，正极充足100%后，负极尚未充到底90%，这样蓄电池内只有正极产的氧，不存在负极产生的难以复合的氢气。为了解决水的消耗问题，和必须为氧的复合创造条件。采用贫电解液设计加上超细玻璃纤维隔膜板膜，解决了氧的传输问题，使氧复合反应得以进行，完成了氧的再化合，蓄电池实现了密封和免维护。氧的再化合过程如下： （正极）PbSO4--------PbO---------02 （负极）PbSO4---------Pb---------- 02 电池主要性能参数 电池的主要性能包括额定容量、额定电压、开路电压、内阻和自放电率。 额定容量 在设计规定的条件（如温度、放电率、终止电压等）下，电池应能放出的最低容量，单位为安培小时，以符号C表示。容量受放电率的影响较大，所以常在字母C 的右下角以阿拉伯数字标明放电率，如C20=50，表明在20时率下的容量为50安·小时。 额定电压 电池在常温下的典型工作电压，又称标称电压。它是选用不同种类电池时的参考。电池的实际工作电压随不同使用条件而异。 开路电压 电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池在断路时（即没有电流通过两极时）电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。 内阻 电池的内阻是指电流通过电池内部时受到的阻力。由于内阻的存在，电池的工作电压总是小于电池的开路电压。 自放电率 电池在存放过程中电容量自行损失的速率。用单位储存时间内自放电损失的容量占储存前容量的百分数表示。 常用技术术语 ◆充电：蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电； ◆放电：蓄电池对外电路输出电能时叫做放电； ◆电动势：外电路断开，即没有电流通过电池时在正负极间量得的电位差，叫电
偏航系统原理及技术特点的分析 一．偏航的构成及原理： 偏航系统主要由偏航测量及偏航驱动部分，机械传动部分，扭缆保护装置三大部分组成，其各部分组成及工作原理如下： （一）、偏航测量及偏航驱动部分： 偏航测量及偏航驱动主要由风向标、偏航识别和偏航执行机构组成。 1．测量： 风机对风的测量主要是由风向标来完成。随着数字电路的发展，风向标的种类也有许多。风向标是一种光电感应传感器。有一种内部带有一个8位的格雷码盘，当风向标随风转动时，同时也带动格雷码盘转动，由此得到不同的格雷码盘，通过光电感应元件，变成一组8位数字信号传入单板机。格雷码盘将360°分成256个区，每个区为1.41°，固其测量精度为1.41°.另一种风向标在转动时，将同时带动两个传感器一起转动，风向标正向是一号传感器，为0°轴，二号传感器同一号传感器成90°夹角，为90°轴，这样就将形成一个虚拟的坐标，坐标里有4个象限，当风向标转动后，就会同风机现在的方向形成夹角，而风机现在的方向必定会落在风向标所带的坐标象限内，这样一来就会使风机偏航，偏航动作见表 2.偏航识别和执行机构 当风向标的信号被采集后，通过数据传输到工业单板机.工业单板机通过程序计算后进行判断，是否应偏航?当确定须偏航后，计算机发出偏航动作信号.信号经放大后先驱动顺偏或逆偏继电器，再由继电器驱动接触器吸合，使偏航电机带电运行来完成顺时针或逆时针转动对风.偏航正、反向驱动电路是互为闭锁回路。
（二）机械传动部分 传动部分主要由偏航电机、偏航减速机构、偏航小齿轮、偏航齿圈、偏航刹车组成。 1．偏航电机 各类风机都采胩三相异步电动机，额定功率BONUS150KW风机为0.55KW，TACKE600KW风机为2.2KW，ANBONUS450KW风机为0.55KW(双电机)， JACOBS500KW风机为0.55KW(双电机)，国产化600KW风机为0.55KW(双电机)，都带有电磁闸.双电机可增加齿面的接触面积，增大啮合强度，转动更平稳. 2.偏航减速机构 减速器一般都由二通讯组成.第一级都是螺旋齿轮减速器，第二级为行里齿轮减速器.TACKE风机为使偏航转动平稳，还单独安装了一个减速器. 3.偏航小齿轮和偏航齿盘 小齿轮由偏航电机经减速器减速后驱动，带动机舱在偏航齿盘上转动，偏航齿盘固定在塔架上是不动的，这样就可使机舱能正确对风叶轮能转动对风. 4.偏航刹车及减振 除了150KW风机只有电磁闸以外，其它的风机还都带有液压刹车.在液压刹车里，TACKE600KW、JACOBS500KW及国产化600KW风机采用盘式刹车， ANBONUS450KW风机采用撑杆式刹车。并且JACBOS500KW和国产化600KW风机在偏航时，液压刹车不带有一定的余压，使转动平稳，减小叶轮因偏航引起的振动，保护偏航轴承，150KW风机还装有五个滑爪，滑爪由上滑靴构成，上滑靴为一个尼龙块，下滑靴中有一长方形的槽，槽内有二组碟簧上放一个长方形的铜块，偏航齿盘夹在上、下滑靴之间，通过螺栓可以调节偏航盘与滑靴之间的间隙，依靠滑块与偏航盘之间的磨擦力减小由偏航引起的振动。 （三）扭缆保护装置 扭缆保护一般由凸轮控制器（或偏航位置传感器）和扭缆开关组成 凸轮控制器由小齿轮与偏航盘相啮合，在偏航动作的同时也会带动凸轮控制器内部的齿轮转动，当转动一定圈后会触动机械开关动作。计算机接收到后就进行判断，是否需要解缆。一般凸轮控制器有三个开关顺偏位置开关、中间位置开关、逆偏位置开关。 TACKE600KW风机是靠偏航位置传感器来进行扭缆测量的。这个装置由两个距半个齿间隔的记数传感器组成，当偏航动作后，由这两个记数据传感器记录偏航齿圈上的齿数，由计算机进行数据运算来识别偏航的圈数，转过3圈后，进行无条件解缆。电缆转
蓄电池的原理和维护管理 一、阀控式铅酸蓄电池的定义 阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA电池)，其基本特点是使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，也不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀(也叫安全阀)，该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值(通常用气压值表示)，即当电池内部气压升高到一定值时，排气阀自动打开，排出气体，然后自动关阀，防止空气进入电池内部。 二、阀控式铅酸蓄电池的基本原理 阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理 阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通过电化学反应完成的，电化学反应式如下： 从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70％时，开始析出氧气，负极充电到90％时开始析出氢气，由于氢氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合得用，电池就会失水干涸；对于早期的传统式铅酸蓄电池，由于氢氧气的析出及从电
池内部逸出，不能进行气体的再复合，是需经常加酸加水维护的重要原因；而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用，同时抑制氢气的析出，克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。 阀控式铅酸蓄电池的氧循环原理 阀控式铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计，AG或GEL电解液吸附系统，正极在充电后期产生的氧气通过AGM或GEL空隙扩散到负极，与负极海绵状铅发生反应变成水，使负极处于去极化状态或充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，电池失水量很小，故使用期间不需加酸加水维护。阀控式铅酸蓄电池氧循环图示如下： 可以看出，在阀控式铅酸蓄电池中，负极起着双重作用，即在充电末期或过充电时，一方面极板中的海绵状铅与正极产生的O2反应而被氧化成一氧化铅，另一方面是极板中的硫酸铅又要接受外电路传输来的电子进行还原反应，由硫酸铅反应成海绵状铅。 在电池内部，若要使氧的复合反应能够进行，必须使氧气从正极扩散到负极。氧的移动过程越容易，氧循环就越容易建立。 在阀控式蓄电池内部，氧以两种方式传输：一是溶解在电解液中的方式，即通过在液相中的扩散，到达负极表面；二是以气相的形式扩散到负极表面。传统富液式电池中，氧的传输只能依赖于氧在正极区H2S04溶液中溶解，然后依靠在液相中扩散到负极。如果氧呈气相在电极间直接通过开放的通道移动，那么氧的迁移速率就比单靠液相