风电偏航变桨齿轮箱油品的检测浅析 发表时间：2019-09-03T10:13:09.917Z 来源：《防护工程》2019年12期作者：徐栋 [导读] 偏航变桨齿轮箱是风力发电机组中的重要组成部分，齿轮箱是风机中的重要传动部件。 南京高速齿轮制造有限公司江苏南京 210000 摘要：偏航变桨齿轮箱是风力发电机组中的重要组成部分，齿轮箱是风机中的重要传动部件。本文主要介绍了风力发电机组中的偏航变桨齿轮箱油品检测关键指标和控制范围。 关键词：偏航变桨；风力发电；齿轮箱；油品；检测 众所周知，机械部件的运转都伴有摩擦和发热，这就需要一种介质来加入到相互接触的两个表面，因此人们在很早就发明和使用了润滑剂。上世纪初便有了完整的提取轻、中、重基础油的技术手段，如今，更是发展出了有各类特殊添加剂的合成油，本文就对偏航变桨齿轮箱中使用到的合成油的检测做个简要的分析。 1.偏航变桨齿轮箱油品检测的重要作用 偏航变桨齿轮箱安装在百米高空，对可靠性要求极高，且因地处偏僻，维保不宜，无法像传统工业齿轮箱那样实时的监测设备运行，在地面人员监控到风机有故障时，往往齿轮箱内部已有恶性损坏。因此，如何能早期预警齿轮箱的运行故障成为风电从业者的迫切需求，而通过润滑油来监控齿轮箱的状态由此应运而生。 常用的润滑油检测工业标准和规范有，ASTM-美国材料与试验学会，DIN-德国标准，JIS-日本标准，API-美国石油学会，ISO-国际标准化组织，GB-国标及行业标准等等，其中ASTM的应用比较广泛。 2.偏航变桨齿轮箱油品的通用性能指标 2.1色度 外观色度测试标准为ASTM D1500，和GB/T 6540，标准中定义的色度由0.5至8.0不等，为目视清澈无沉淀透亮，水分超过0.05%的油品目视会有雾化性状。因齿轮油灌装到齿轮箱以后，除非进行理化指标检测，否则能观察到的只有色度，故各主机厂家和风场业主均对润滑油的色度非常敏感，故笔者在此对色度稍作阐述。 色度产生的原理为光线透过油品后，肉眼观察并通过大脑感应形成图像与油品颜色。在检测色度时建议将油品放置在洁净的玻璃器皿中，在充足的光照下比对标准色卡。不同油品的颜色差异，取决于光谱中哪一种频率的光被油品悬浮物所吸收或过滤掉。很少量的色团添加剂（ppm级）即可带来颜色变化（指新油）。 润滑油的色度差异，不同新油的色度差异与该基础油的基础油、添加剂的组成有很大的关系。在同一家炼油或化工装置上，生产出不同批次的基础油色度会有轻微的变化，这与原油的来源地不同有关。基于相同的原油，一个通用的理解是，基础油的色度越轻，其提炼的程度越高。部分添加剂性能的不稳定可能会造成润滑油在加入到设备后短时间内出现色度变化。 2.2闪点 在规定的条件下油液上方蒸气产生火花的最低温度，有开口闪点和闭口闪点两个指标。闪点是润滑油存储、运输和使用的一个安全指标。 2.3倾点 润滑油最低可流动的温度，在高纬度严寒地区运行的设备需考虑该指标。具体为记录样品在水平位置停止流动的温度。 2.4氧化安定性 对试样进行加热，使之加速氧化，检测油品的抗氧化能力。测定样品达到2.0mgKOH/g所需要的小时数。 2.5抗泡性 泡沫测试 ASTM D892和弗兰德泡沫测试，二者均是在一定的条件下使油品和空气混合，记录油品泡沫产生的量来评估油品的抗泡性。 3.偏航变桨齿轮箱油品的关键性能指标 3.1粘度 润滑油的运动粘度指的是流体抵抗流动能力的性能指标，粘度是形成润滑油油膜的最主要的因素，同时也影响着润滑剂的承载能力。流体粘度与温度的关系为，温度升高粘度下降，温度降低，粘度升高，一般测试40摄氏度和100摄氏度下的粘度。粘度的常用SAE/ISO级别来表示大小单位为cSt，mm2/s，测试方法一般为ASTM D 455运动粘度的标准测试方法，也可参考国标GB/T265。偏航变桨齿轮箱因其工况的需求，常用的粘度有ISO VG 150，ISO VG 220，ISO VG 320。 其中粘度指数 ASTM D2270，粘度指数反映润滑油的粘度随着温度变化的特性。通常而言，偏航变桨齿轮箱的润滑油要求较高的粘度指数，这是防止在严寒的工况下，润滑油较为粘稠，偏航变桨无法启动，电机堵转烧毁。 3.2总酸值 TAN酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标。总酸值的测试方法为，ASTM D 644采用电位滴定法测定油液酸值的标准测试方法，具体为用来中和1克润滑油试样中的酸性物质所需要的碱物质，单位为mgKOH/g。 酸值的升高通常表示油品已开始氧化，油液的润滑性能已下降，同时还伴随着油品粘度的升高；随着齿轮箱运行时间的增加，油品粘度都会有增加，一般而言，总酸值不宜过高，因各家的基础油添加剂配方各不相同，故各油品厂家建议的总酸值行动值也各不同，风电用偏航变桨合成油的总酸值最高值一般不要超过2，个别油品可以放宽至3。 3.3.元素分析 元素分析指采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ASTM D5185），可以测定润滑油中各种元素的含量及添加剂、磨损元素和污染元素含量。通过该测试能分析推断出设备的磨损程度，比如出现较高的铜元素，较大可能来自轴承的铜保持架，可预警此齿轮箱的某个轴
目录 引言 (2) 一、风力发电机组简介 (2) 风力发电机原理 (2) 风力发电机组结构 (3) 二、风力发电机组传动系统 (5) 风力发电机组齿轮箱的概况 (5) 风力发电机组中的联轴器 (10) 三、风力发电机组的分类特点 (11) 垂直轴风力发电机组 (11) 水平轴风力发电机组 (12) 直驱型风力发电机 (12) 双馈式风力发电机 (12) 四、风力发电控制系统简述 (13) 风电控制系统基本功能 (13) 五、参考文献 (13)
风力发电机组传动系统设计 引言 随着科技的不断进步，社会的不断发展，能源问题将会成为未来人类必须解决的问题之一，同时可再生能源结构会成为未来能源的倾向之一。现如今风能作为一种无污染的可再生能源备受人们的关注，在一定程度上，风力发电将会成为未来最具潜力的新能源之一。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在大力提倡。 一、风力发电机组简介 风力发电机原理 风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护
变桨距风力发电机组的运行状态 从空气动力学角度考虑。当风速过高时，只有通过调整桨叶节距，改变气流对叶片的角度，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，才能使功率输出保持稳定。同时，风力机在启动过程中也需要通过变距来获得足够的启动转矩。 变桨距风力发电机组根据边距系统所起的作用可分为三种运行状态，即风力发电机组的启动状态（转速控制）、欠功率状态（不控制）和额定功率状态（功率控制）。 1）启动状态变距风轮的桨叶在静止时，节距角为90°，这时气流对桨叶不产生转矩，整个桨叶实际上是一块阻尼板。当风速达到启动风速时，桨叶向0°方向转动，直接到气流对桨叶产生一定的攻角，风轮开始启动。在发电机并入电网以前，变桨距系统的节距给定值由发电机转速信号控制。转速控制器按照一定的速度上升斜率给出速度参考值，变桨距系统根据给定的速度参考值，调整节距角，进行所谓的速度控制。为了确保并网平稳，对电网产生尽可能小的冲击，变桨距系统可以在一定时间内保持发电机的转速在同步转速附近，寻找最佳时机并网。虽然在主电路中也采用了软并网技术，但由于并网过程的时间短，冲击小，可以选用容量较小的晶闸管。 为了使控制过程比较简单，早期的变桨距风力发电机在转速达到发电机同步转速前对桨叶节距并不加以控制。在这种情况下，桨叶节距只是按所设定的变桨距速度，将节距角向0°方向打开，直到发电机转速上升到同步转速附近，变桨距系统才开始投入工作。转速控制的给定值是恒定的，即同步转速。转速反馈信号与给定值进行比较。当转速超过同步转速时，桨叶节距就迎风面积小的方向转动一个角度，反之则向迎风面积增大的方向转动一个角度。当转速在同步转速附近保持一定时间后发电机即并入电网。 2）欠功率状态欠功率状态是指发电机并入电网后，由于风速低于额定风速，发电机在额定功率以下的低功率状态下运行。与转速控制道理相同，在早期的变桨距风力发电机组中，对欠功率状态不加控制。这时的变桨距风力发电机组与定桨距风力发电机组相同，其功率输出完全取决于桨叶的气动性能。 3）额定功率状态当风速达到或超过额定风速后，风力发电机组进入
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。 3.2 90°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)
2017年度申报专业技术职务任职资格 评审答辩论文 题目：风电场风电机组优化有功功率控制的研究 作者姓名：李亮 单位：中核汇能有限公司 申报职称：高级工程师 专业：电气 二Ο一七年六月十二日
摘要 随着风电装机容量的与日俱增，实现大规模的风电并网是风电发展的必然趋势。然而，由于风能是一种波动性、随机性和间歇性极强的清洁能源，导致风电并网调度异于常规能源。基于此，本文将针对风电场层的有功功率分配开展工作，主要工作概括如下： (1)对风电机组和风电场展开研究，分析风力发电机组运行特性、风力发电机组控制策略、风电场的控制策略。 (2)提出了一种简单有效的风电场有功功率分配算法，可以合理利用各机组的有功容量，优化风电场内有功调度分配指令，减少机组控制系统动作次数，平滑风电机组出力波动。 (3)优化风机控制算法后，通过现场实际采集数据将所提方法与现有方法进行了比较，验证了所提方法的合理性。 关键词：风电机组、风电场、有功功率控制、AGC
Abstract With increasing wind power capacity, to achieve large-scale wind power is an inevitable trend of wind power development. However, since the wind is a volatile, random and intermittent strong clean energy, resulting in wind power dispatch is different from conventional energy sources. And the wind farm is an organic combination for a large number of wind turbines, wind farms under active intelligent distribution layer hair is also included in the grid scheduling section. Based on this, the active allocation and scheduling for grid scheduling side active layer wind farm work, the main work is summarized as follows: (1)Wind turbines and wind farms to expand research, in-depth analysis of the operating characteristics of wind turbines, wind turbine control strategy, control strategies of wind farms. (2)This paper proposes a simple and effective wind power active power allocation algorithm, can reasonable use each unit capacity, according to the optimization of wind farms in active dispatching command, decrease The Times of turbine control system action smooth wind power output fluctuation unit. (3)After optimization of the fan control algorithm, through the practical field data collected will be presented method are compared with those of the existing method, the rationality of the proposed method was verified. Keywords:wind turbine, wind farm, active power control
风力发电机机舱内部传动系统动画，直观！ ★ 风力发电机将风能转换为机械功的动力机械，将广义地说，它是一以大气为工作介质的能量利用机械。风力发电利用的是自然能源。风力发电机由机舱、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成，下面小编来详述详述风力发电机结构图，如下：机舱：机舱包容着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片及轴。 转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米， 而且被设计得很像飞机的机翼。 轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。 低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。
发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上，最大电力输出通常为500至1500千瓦。偏航装置:借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。 电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热)，该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。 液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。 冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。 塔：风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔，也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全，因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。
随着国家新能源发展战略的提出和实施，我国风电产业进入跨越式发展的阶段。本文从分析我国风力发电的现状出发，在总结分析风力发电技术发展的基础上，对我国风电发展过程中存在的主要问题进行了探讨分析，提出了相关建议。 关键词：风力发电；现状；技术发展 能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。常规能源以煤、石油、天然气为主，它不仅资源有限，而且造成了严重的大气污染。因此，对可再生能源的开发利用，特别是对风能的开发利用，已受到世界各国的高度重视。风电是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展风电这一清洁能源已成为世界各国的战略选择。我国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。近年来我国风电产业及技术水平发展迅猛，但同时也暴露出一些问题。总结我国风电现状及其技术发展，对进一步推动风电产业及技术的健康可持续发展具有重要的参考价值。 1我国风力发电的现状 2005年2月，我国国家立法机关通过了《可再生能源法》，明确指出风能、太阳能、水能、生物质能及海洋能等为可再生能源，确立了可再生能源开发利用在能源发展中的优先地位。2009年12月，我国政府向世界承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%，把应对气和变化纳入经济社会发展规划，大力发展包括风电在内的可再生能源与核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。 随着新能源产业成为国家战略新兴产业规划的出台，风电产业迅猛发展，有望成为我国国民经济增长的一个新亮点。 我国自上世纪80年代中期引进55kW容量等级的风电机投入商业化运行开始，经过二十几年的发展，我国的风电市场已经获得了长足的发展。到2009年底，我国风电总装机容量达到2601万kW，位居世界第二，2009年新增装机容量1300万kW，占世界新增装机容量的36%，居世界首位[1,2]。可以看出，我国风电产业正步入一个跨越式发展的阶段，预计2010年我国累计装机容量有望突破4000万kW。 从技术发展上来说，我国风电企业经过“引进技术—消化吸收—自主创新”的三步策略也日益发展壮大。随着国内5WM容量等级风电产品的相继下线，以及国内兆瓦级机组在风电市场的普及，标志我国已具备兆瓦级风机的自主研发能力。同时，我国风电装备制造业的产业集中度进一步提高，国产机组的国内市场份额逐年提高。目前我国风电机组整机制造业和关键零部件配套企业已能已能基本满足国内风电发展需求，但是像变流器、主轴轴承等一些技术要求较高的部件仍需大量进口。因此，我国风电装备制造业必须增强技术上的自主创新，加强风电核心技术攻关，尤其是加强风电关键设备和技术的攻关。 2风力发电的技术发展 风力发电技术是涉及空气动力学、自动控制、机械传动、电机学、力学、材料学等多学科的综合性高技术系统工程。目前在风能发电领域，研究难点和热点主要集中在风电机组大型化、风力发电机组的先进控制策略和优化技术等方面。 2.1风力发电机组机型及容量的发展 现代风力发电技术面临的挑战及发展趋势主要在于如何进一步提高效率、提高可靠性和降低成本。作为提高风能利用率和发电效率的有效途径，风力发电机单机容量不断向大型化发展。从20世纪80年代中期的55kW容量等级的风电机组投入商业化运行开始，至1990年达到250kW，1997年突破1MW，1999年即
兆瓦级风电机组偏航系统的设计 自动化 K031241720 李江 摘要风能是绿色能源。我国在风力发电上的投入和研究也正进入一个快速发展的时期。偏航控制一直未能取得有效的发展。针对这方面的问题，本论文展开了相应的设计。在设计过程主控制器选用了德国beckhoff的软PLC，文中对其硬件模块的组态和编程环境TwinCA T 以及现场通讯协议Profibus-DP做了详细介绍和设计说明。偏航电机的控制选用了西门子G120变频器实现了变频调速，在恶劣环境下减小了偏航系统的振动。运用TwinCAT编程软件对偏航系统的四个部分：自动偏航、自动解缆、自动润滑、人工偏航的程序进行了编写。最后，在个人计算机进行了编译、下载和运行，在联机模式下，通过TwinCAT实时可视化的画面对各种状态进行了模拟运行，该偏航系统在各种状态下呈现出很好的控制效果。 关键词风力发电；偏航控制系统；软PLC Abstract Wind energy is a green energy. Wind power will fleetly develop in China,too. the technology for yaw syste m wasn’t still developed for a long time.Therefore,aim at this subject,related research and design will be reported in this thesis.Master controller used the German beckhoff soft PLC in the design process, Paper, the hardware modules to their configuration and programming environment TwinCAT and PROFIBUS-DP communication protocol site a detailed description and design specification. Electric motor control yaw selected Siemens G120 frequency converter frequency control in harsh environments reduces the yaw system vibration. TwinCAT programming software using the four parts of the yaw system: automatic yaw, automatic Cable release ,automatic lubrication, artificial yaw program was written. Finally, in the personal computer to compile, download and run, in online mode, real-time visualization by TwinCAT picture of the various state simulation run, the yaw system in various states shows good control effect. Key words Wind Power Generation; Yaw Control System; soft PLC 前言 能源是人类生存的基本要素，国民经济发展的主要物质基础。由于化石资源的日益枯竭和人类对全球环境恶化的倍加关注，风力发电技术也随之得到迅猛发展。偏航控制机构是风力机特有的伺服系统，用于控制风电机组跟踪变化的风向，并且当电缆发生缠绕时，能够自动解缆的功能,并能够定时润滑偏航机械机构。1 偏航控制系统硬件设计及选型 风力机的偏航系统由偏航检测机构、偏航控制机构和偏航驱动机构三大部分组成，其中偏航检测机构包括：风传感器、机舱位置传感器；偏航控制机构包括：偏航控制器、变频器；机械驱动机构包括：偏航轴承、偏航润滑系统、偏航驱动装置、偏航制动器。 1.1偏航检测机构 风向信号作为偏航控制系统中最关键的
风力发电机组偏航系统详细介绍2012-12-15 资讯频道 偏航系统的主要作用有两偏航系统是水平轴式风力发电机组必不可少的组成系统之一。 使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，其一是与风力发电机组的控制系统相互配合，个。以保障风力发其二是提供必要的锁紧力矩，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率；被动风力发电机组的偏航系统一般分为主动偏航系统和被动偏航系统。电机组的安全运行。舵轮常见的有尾舵、偏航指的是依靠风力通过相关机构完成机组风轮对风动作的偏航方式，常见的有主动偏航指的是采用电力或液压拖动来完成对风动作的偏航方式，和下风向三种；通常都采用主动偏航的齿轮驱动对于并网型风力发电机组来说，齿轮驱动和滑动两种形式。形式。 1．偏航系统的技术要求 1.1. 环境条件 在进行偏航系统的设计时，必须考虑的环境条件如下： 1). 温度； 2). 湿度； 3). 阳光辐射； 雨、冰雹、雪和冰；4). 5). 化学活性物质； 机械活动微粒；6). 盐雾。风电材料设备7). 近海环境需要考虑附加特殊条件。8). 应根据典型值或可变条件的限制，确定设计用的气候条件。选择设计值时，应考虑几 气候条件的变化应在与年轮周期相对应的正常限制范围内，种气候条件同时出现的可能性。不影响所设计的风力发电机组偏航系统的正常运行。 1.2. 电缆 必须使电缆有足够为保证机组悬垂部分电缆不至于产生过度的纽绞而使电缆断裂失效， 电缆悬垂量的多少是根据电缆所允许的扭转角度确定的悬垂量，在设计上要采用冗余设计。的。阻尼1.3. 偏航系统在机组为避免风力发电机组在偏航过程中产生过大的振动而造成整机的共振， 阻尼力矩的大小要根据机舱和风轮质量总和的惯性力矩来偏航时必须具有合适的阻尼力矩。只有在其基本的确定原则为确保风力发电机组在偏航时应动作平稳顺畅不产生振动。确定。阻尼力矩的作用下，机组的风轮才能够定位准确，充分利用风能进行发电。 1.4. 解缆和纽缆保护 偏航系统的偏航动解缆和纽缆保护是风力发电机组的偏航系统所必须具有的主要功能。 所以在偏航系统中应设置与方向有关的计数作会导致机舱和塔架之间的连接电缆发生纽绞，检测装置或类一般对于主动偏航系统来说，装置或类似的程序对电缆的纽绞程度进行检测。对于被动偏航系统检测装置或类似似的程序应在电缆达到规定的纽绞角度之前发解缆信号；偏航系并进行人工解缆。的程序应在电缆达到危险的纽绞角度之前禁止机舱继续同向旋转，一般与偏航圈统的解缆一般分为初级解缆和终极解缆。初级解缆是在一定的条件下进行的，这个装置的控制逻纽缆保护装置是风力发电机组偏航系统必须具有的装置，数和风速相关。辑应具有最高级别的权限，一旦这个装置被触发，则风力发电机组必须进行紧急停机。偏航转速 1.5. 1 对于并网型风力发电机组的运行状态来说，风轮轴和叶片轴在机组的正常运行时不可避免的产生陀螺力矩，这个力矩过大将对风力发电机组的寿命和安全造成影响。为减少这个力矩对风力发
风力发电技术与风电场工程 第五章练习题 习题答案 一、填空题 1、风力发电机组机械传动系统是指将风轮获得的空气动力以机械方式传递到发电机的整个轴系及其组成部分，由主轴、齿轮箱、联轴器、制动器和过载安全保护装置等组成。 2、传统的采用齿轮箱增速的风力发电机组传动系统形式按照主轴轴承的支撑方式，以及主轴与齿轮箱的相对位置来区分，主要有两点式、三点式、一点式和内置式四种。 3、直驱型风力发电机组的发电机分为外转子和内转子两种形式。 4、半直驱指采用比传统机组齿轮增速比较小的齿轮增速装置，使发电机的技术减少，从而缩小发电机的尺寸，便于运输和吊装。 5、主轴支撑风轮并将风轮的扭矩传递给齿轮箱，将轴向推力、气动弯矩传递给底座。 6、作用在主轴的载荷除了与风轮传来的外载荷有关外，还与风轮（主轴）的支撑形式的相对位置有关。 7、联轴器用于连接两传动轴，一般由两个半联轴节及连接件组成。 8、联轴器除了能传递所需的转矩外，还应具有补偿两轴线的相对位移或位置偏差，从而减小振动与噪声以及保护机器等性能。 9、常用的联轴器有刚性联轴器和弹性联轴器两种。 10、主轴与齿轮箱输入轴（低速轴）连接处应用刚性联轴器，在发电机与齿轮箱输出轴（高速轴）连接处应采用弹性联轴器。 11、机组制动包括机械制动、气动制动和发电机制动。 12、在风力发电机组中，最常用的机械制动器为液压盘式制动器。 13、常见的轮齿失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等。 14、在标准条件下齿轮箱的机械效率应达到大于97%。 15、齿轮箱的润滑方式有飞溅式、压力强制润滑式或混合式。 16、为了提高承载能力，齿轮一般都采用优质合金钢制造。 17、齿轮箱第一次换油应在首次投入运行500小时后进行，齿轮箱应每半年检修一次。 18、齿轮箱常见的故障有齿轮损伤、轴承损坏、断轴和油温高等。 19、齿轮箱油温最高不应超过80℃，不同轴承间的温差不得超过15℃。 20、偏航系统有被动偏航系统和主动偏航系统两种。 21、机舱可以两个方向旋转，旋转方向由接近开关进行检测。 22、偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、纽缆保护装置、偏航液压装置等部件组成。 23、目前变桨系统执行机构主要有液压变桨距和电动变桨距两种，按其控制方式可分为统一变桨和独立变桨两种。 24、目前变桨距机组大多采用三个桨叶统一控制的方式，即三个桨叶变换是一致
BJJSQ1500A 风力发电机变桨减速器设计说明书 德阳东汽电站机械制造有限公司 2006-04-24目录 一、应用4
二、技术参数5 2.1齿轮箱5 2.2材料5 2.3大齿环和小齿轮5 2.3.1大齿环齿轮5 2.3.2小齿轮5 2.4小齿轮轴承5 2.5载荷6 2.5.1小齿轮力矩6 2.5.2轴承设计的载荷6 2.5.3电动机总量载荷6 三、传动系设计及校核6 3.1已知条件6 3.2方案设计6 3.2.1结构设计6 3.2.2齿形及精度7 3.2.3齿轮材料及其性能[1]7 3.2.4配齿及传动比计算7 3.3齿轮参数初步确定7 3.3.1按弯曲强度估算各级齿轮法向模数7 3.3.1.1 估算第一级法向模数7 3.3.1.2 估算第二级法向模数8 3.3.1.3 估算第三级法向模数8 3.3.2各级主要几何尺寸9 3.3.2.1 第一级主要几何尺寸9 3.3.2.2 第二级主要几何尺寸9 3.3.2.3 第三级主要几何尺寸9 3.4各级齿轮疲劳强度校核9 3.4.1第一级疲劳强度校核9 3.4.1.1 第一级外啮合齿面接触疲劳强度9 3.4.1.2 第一级外啮合齿根弯曲疲劳强度10 3.4.1.3 第一级内啮合齿面接触疲劳强度11 3.4.1.4 第一级内啮合齿根弯曲疲劳强度12 3.4.2第二级疲劳强度校核13 3.4.2.1 第二级外啮合齿面接触疲劳强度13 3.4.2.2 第二级外啮合齿根弯曲疲劳强度14
3.4.2.3 第二级内啮合齿面接触疲劳强度15 3.4.2.4 第二级内啮合齿根弯曲疲劳强度16 3.4.3第三级疲劳强度校核16 3.4.3.1 第三级外啮合齿面接触疲劳强度16 3.4.3.2 第三级外啮合齿根弯曲疲劳强度17 3.4.3.3 第三级内啮合齿面接触疲劳强度18 3.4.3.4 第三级内啮合齿根弯曲疲劳强度19 3.5齿轮静强度校核20 3.6传动装配条件验算21 3.6.1传动比条件21 3.6.2邻接条件21 3.6.3同心条件21 3.6.4装配条件21 3.7啮合参数21 3.8齿轮几何尺寸计算21 3.9传动效率计算22 3.10结构设计23 3.11轴承设计及校核23 3.11.1第一级行星轮轴承校核23 3.11.2第二级行星轮轴承校核24 3.11.3第三级行星轮轴承校核24 3.11.4输出轴轴承载荷校核25 3.12轴的强度校核26 3.12.1太阳轮轴强度计算26 3.12.2行星轮轴强度计算26 3.13鼓形齿联轴器接触强度计算26 3.13.1第二级鼓形齿联轴器26 3.13.2第三级鼓形齿联轴器27 3.14花键轴挤压强度校核28 四、润滑和密封28 五、运行和质量认可测试29 5.1空载实验29 5.2极端过载实验29 5.3疲劳测试29 5.4低温冲击实验29
风电机组变桨齿轮箱换油方案
目录 1、引言 ..................................................................................................................................................... - 1 - 2、换油前准备工作 ................................................................................................................................. - 1 - 2.1、设备及工具.............................................................................................................................. - 1 - 2.2、油品.......................................................................................................................................... - 1 - 3、换油步骤 ............................................................................................................................................. - 2 - 3.1、南高齿变桨齿轮箱换油步骤.................................................................................................. - 2 - 3.2、重齿永进、清平变桨齿轮箱的换油步骤 .............................................................................. - 4 - 4、其他事宜 ............................................................................................................................................. - 7 - 5、注意事项 ............................................................................................................................................. - 8 - 6、建议使用的电动泵 ............................................................................................................................. - 8 -
文章编号:100628244(2003)02235202 风力发电机组的传动装置 The D r ive system of the W i nd D r iven Generator 上海电力环保设备总厂 张 展 S hang ha i E lectric p o w er E nv iro m en ta l p rotection E qu ipm en t Ge m era l F actory ZH A N G Z han [摘要]本文简单介绍几种风力发电机增速箱的结构、原理和特点及其在风力发电机组中的应用。 [Abstract ]T h is paper b riefly in troduces structu re 、p rinci p le ,character of the w ind mo to r increaser and ap 2p licati on in w ind mo to r . 关键词:风力发电机 增速箱 Key w o rds :W ind mo to r Increaser 中图分类号:TM 315 文献标识码:B 风力发电机组是将风能转化为电能的机械。风轮是风力发电机组最主要的部件,由浆叶和轮毂组成。浆叶具有良好的空气动力外形,在气流作用下产生空气动力使风轮旋转,将风能转换成机械能,再通齿轮增速箱增速,驱动发电机转变成电能。 风力发电将是可再生洁净能源的自选,风力发电的优点:1)取之不尽可再生,我国幅员辽阔;2)洁净能源,随处可见;3)可不占地或少占地。 目前世界上风电机组在技术和工艺上比较发达,有良好质量保证体系的国家有美国、德国、丹麦、印度、荷兰、比利时等国。 我国风力发电以东北、西北、华北和东南沿海为主,地形平坦、运输条件和安装条件较好的新疆、内蒙及浅海地区以600k W 为宜;运输和安装条件不理想的沿海地区以300k W 为宜。但风机愈大,其经济效益愈明显。 国内主要应用地区有:内蒙、河北、浙江、山东、辽宁、吉林、黑龙江、广东、新疆 上述地区的60%安装600k W 机组为宜,40%安装300k W 为宜。 风力发电要求具有先进性、高可靠性、易维护性及经济性。增速箱是其主要部件之一,显然增速箱是保证上述要求的主要因素。本文将着重介绍风力发电机组中增速箱的有关问题。 1 10k W 风力发电增速箱 10k W 风力发电体能源部的科研项目,由水电 部杭州机械所主持,用于温州地区。 图1示10k W 风力发电增速箱的运动简图。采用两级2K —H (KG W )型行星传动,由行星架输入,太阳轮输出。输入转速n 1=88r m in 时,则输出转速 n 2=1500r m in ,即为发电机的转速,其增速比i =17 。 图1 2K —H 型两级增速箱简图 F ig .1 2K —H type tw o step increaser schem e 增速箱主要特点:1)高速级采用行星架浮动,低速级采用太阳轮浮动,这样使结构简化而紧凑,同时均载效果好。2)输入轴(即低速级行星架)的强度高、刚性大,加大支承,可承受大的径向力、轴向力和传递大的转矩,以适应风力发电的要求。3)行星架采用焊接结构,工艺简单,重量较轻。本增速箱系上海港联传动机械厂制造。 增速箱的测试是在上海交通大学内进行的,分别进行空载跑合,逐一加载至额定载荷,最后进行超载测试,共运行35h 。测得传动效率Γ=0.95左右。空载时的噪声不大于83.8dB (王点平均值),由于增 — 53—2003年6月DR I V E SYST E M T ECHN I QU E July 2003
风力发电机齿轮箱简介 摘要 随着全球经济的迅速发展和人类生活水平的日益提高,对能源的需求越来越大，环境的破坏也渐趋严重，新能源的开发及利用是当今社会发展的必然趋势。风能作为一种清洁环保的绿色能源受到世界各国的青睐，而将风能转化为电能的装置--风力发电机的研究也是现在的一大热门主题。本文主要介绍了风力发电机传动系统的主要部分--齿轮箱，对其设计要求、结构类型、零部件进行了介绍，同时结合自身专业知识进对其工作环境、存在的失效故障问题进行了简单研究。 关键词：新能源；风力发电机；齿轮箱；工作环境；失效问题 ABSTRACT With the rapid development of global economy and the increasing of human living standard, the demand for energy is more and more large, the destruction of the environment is also becoming more serious, thedevelopment of new energy and utilization is the inevitable trend of social development.Wind power as a kind of clean and environmental protection green energy is favored by countries around the world, and the device which changes wind energy into electrical energy--wind turbine, theresearch of it is now a hot topic. The paper mainly introduced the drive system of wind turbines--gearbox, the design requirements, structure types and main components of it are introduced. At the same time, according to the own professional knowledge,the work environment and the existing questionabout fault has been simply studied by according to the own professional knowledge. Keywords：new energy sources;wind turbine;gear box;the work environment;the failure problems