风力发电机组偏航轴承
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风电机主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的探究与应用摘要风力发电是近年来发展迅速的新型清洁能源,而风电机主轴轴承作为风力发电机组的核心部件,其正常运转对整个风机的稳定运行起着关键作用。
然而,由于风力发电机组的特殊使用环境,轴承易受污染和磨损,导致其寿命缩短、工作效率下降,给运维工作带来一定难度和风险。
因此,风电机主轴轴承的清洗与内窥镜检查技术已成为解决此类问题的重要途径。
本文通过对风电机主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的探究,旨在建立一套完整的风电机主轴轴承维护技术流程,能够有效解决轴承寿命缩短、作业困难等问题,提高风电机组的安全稳定运行水平,为风力发电产业的可持续发展做出贡献。
关键词:风电机;主轴轴承;清洗;内窥镜检查;技术探究;应用研究1.引言风力发电作为可再生能源的重要组成部分,已经得到了国家政策的大力支持。
主轴轴承作为风力发电机组中的关键部件,对风电机组的性能和可靠性具有重要影响。
目前,国内对于风电设备轴承的研究主要集中在偏航、变桨轴承。
然而,主轴轴承的研究却相对较少,尤其是对于其清洗和内窥镜检查技术的研究还不够深入。
此外,由于风电机组长期在荒郊野外运行,其环境状况复杂,对主轴轴承的耐受性能提出了更高的要求。
因此,研究主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的探究与应用显得尤为必要。
本研究旨在探究主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的应用,以提高主轴轴承的使用寿命和可靠性,同时为风电机组的生产效益和稳定运行提供支持。
在研究方法方面,本研究将结合实验室试验和实际应用,对主轴轴承清洗及内窥镜检查技术进行深入研究。
本研究的意义在于提高风电机组的可靠性和经济效益,同时为我国主轴轴承制造技术的提升做出贡献。
2.风电机主轴轴承清洗技术2.1清洗设备在清洗风电机主轴轴承时,清洗设备的选用是至关重要的。
目前市场上的清洗设备种类繁多,但是针对风电机主轴轴承的特殊性质,我们需要挑选合适的设备。
首先,清洗设备的清洗剂必须是环保且无腐蚀性的。
1、主轴轴承由于主轴轴承所承受的负荷非常大,而且轴较长,容易变形,因此要求轴承必须拥有良好的调心性能。
主轴轴承为调心滚子轴承结构采用轴承钢材料制造能够低速恒定运转。
同时优化的轴承内部结构参数设计和保持架的结构形式.使轴承具有良好的机械性能和极高的可靠性。
2、偏航轴承偏航轴承是风机追踪风向,调整迎风面的保证,转动范围360°.在90°范围上转动频率最高偏航轴承采用四点接触球轴承结构.滚道表面淬火方式确保轴承具有稳定的硬度和淬硬层,合理的齿面模数形状和硬度使轴承在工作中具有良好的耐磨性抗冲击性及较高的适用寿命。
轴承表面进行热喷涂防腐处理,具有良好的表面防腐蚀性能。
3、变桨轴承变桨轴承采用双排四点接触球轴承结构分为带内齿和无齿两种转动范围0-90°正常范围为0-25°。
具有高可靠性和较高的使用寿命。
绿色清洁的能源需要先进的产品支持,Legend致力于风力发电轴承的研发与制造,目前Legend可以根据客户需求,研发制造600KW---1.5MW机组使用的偏航轴承、叶片轴承、主轴轴承、变速箱轴承和风力发电机组用系列轴承.风电转盘轴承风力发电机组用轴承包括:偏航轴承、叶片(变桨)轴承、主轴轴承、变速箱(增速箱)轴承、发电机轴承及其它轴承。
每台风机上安装一套偏航轴承,三套变桨轴承。
一台风机上使用的轴承大约有20多套。
其中偏航轴承和变桨轴承采用的是转盘轴承(回转支承)。
偏航轴承和变桨轴承的使用工况、主要结构、主要技术特点:一、偏航轴承、变桨轴承使用工况偏航轴承位于风机的机舱底部,承载着风机主传动系统的全部重量,用于准确适时地调整风机的迎风角度。
变桨轴承位于叶片的变桨系统总成,用于调整叶片的迎风方向,主要承受径向负荷、轴向负荷和倾覆力矩。
偏航,变桨轴承常年在风沙、雨水、盐雾、潮湿的高空环境中工作,安装、润滑及维修很不方便,因此不仅要求偏航,变桨轴承具有足够的强度和承载能力,还要求其运行平稳、安全可靠、寿命长(一般要求20年),润滑、防腐及密封性能好。
基于PLC的风力发电机偏航控制系统设计摘要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,因此清洁绿色的风力发电技术已深受全世界的重视。
本设计主要研究的偏航系统是风力发电机组的重要组成部分。
由于偏航机构安装在机舱底部,通过偏航轴承与机舱相连。
当风向改变时,风向仪将信号传到控制系统,控制驱动装置工作,小齿轮在大齿圈上转动,从而带动机舱旋转,是风轮对准风向。
当机舱的旋转方向有接近开关进行检测,当机舱向同一方向达到极限偏航角度时,限位开关会及时将信号传到控制装置内,控制装置会迅速发出信号使机组快速停机,并反转解缆,经过上述过程从而实现偏航控制使风轮始终保持迎风状态。
根据边行系统的工作原理本设计所要解决的基本问题有:1、实现自动偏航控制及手动偏航控制的双控制系统设计2、设计偏航系统的制动装置以及扭缆、解缆保护装置的控制方法3、了解偏航液压系统的作用、工作原理和控制方法。
4、编写驱动控制程序、扭缆、解缆保护程序。
关键词:风向,自动偏航,风向仪,偏航电机Designof Yaw Control SystemforWindMotor Based on PLCABSTRACTCleanandgreen wind power technology has gottengreat attention bythe worldbecause ofthe increasingly exhaustedfossil resources andthe more attentionon the global environmentaldegradation。
This desi gn mainly researchesthe yaw system which isan importantcomponent of thewindturbine。
Becausethe yaw mechanisminstalled at the bottomofthe engineroom an dconnected totheengineroom through the yaw beari ng. When thewindchanges, wind vane willsendthe signal to the controlsystem tocontrol the drivework.The pinion rotated on the big gear ring,which ca nturnthe engine room to make thewind wheel turbines on the direction of thewind.When the revolving direction of the engine roomisclosedto the switchto do detection and the engine room reaches themaximum yawangle tothe samedirection,the limited switch willsend the signals to the controldevicein time. Then the control device could quickly sendasignal tomake the set quick stop and turn over thecast loop.Afterabovethe process,it will realize the yaw control andmake the wind wheel keepthe state offacingthe wind。
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:432222||1K i W i W S S V ωφωππφ=⎡⎤⎛⎫⎢⎥+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦(1) 其中,1()2i i ωω=-⋅∆,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()Wv 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<i φ<2π,n 为积分步长数量。
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。
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;限制电机起动电流。
偏航软起动器工作时序图1.主控给出软起使能EN命令;2.软起内部启动工作继电器READY接点闭合;3.启动初始电压30%Un;4.启动时间10s5.内部旁路继电器TOR接点闭合,晶闸管控制截止。
偏航气动理论及偏航结构风力发电机偏航状态的空气动力学基础由于风向的不断变化,风轮不能时刻保持其轴向与风向平行,这种状态称之为偏航状态。
偏航状态的风力发电机运行效率低于非偏航状态。
为了提高风力发电机的发电效率,水平轴风力发电机都配有偏航装置,用以改变风轮的方向,时刻保持风轮轴向与风向平行,使风力发电机达到最佳的工作状态。
传统的叶素-动量理论只考虑了风向与风轮平行使的情况,并不适用于偏航状态,因此需要对其修正以达到准确效果。
偏航时的动量定理动量定理通常用来研究风速与风作用在叶片上的力之间的关系,用以表现风轮对风能的转换效率问题,为了便于该问题的研究,现做出以下假设1 风轮为一平面圆盘,不考虑倾斜角。
2 空气无摩擦、无粘性3流过风轮的气流均匀4空气不可压缩,即空气密度不变。
将动量定理直接应用于处于偏航状态的风轮时是存在一定问题的。
对于未处于偏航状态的风力发电机风轮来说,实际上叶片在空间的诱导速度是不同的,在径向方向上是有一定变化的,而动量定理只能计算出平均的诱导速度。
对于处于偏航状态的风力发电机而言(见图),由于叶轮与风向间存在夹角,诱导速度将会在径向角与方位角间产生变化,难以对叶轮的特性进行估价。
现假设风速大小稳定,方向无变化(见下图),由于风向与叶轮间存在夹角r,随着叶片的旋转,每个叶片的攻角不断发生变化。
攻角的时刻变化会在风轮叶片产生轴向推力的同时还附带径向力引起偏航倾斜力矩。
当风向固定时,由动量定理可知轴向的动量变化率等于通过圆盘(致动盘)的质量变化率乘以垂直于风轮的速度变化率。
其质量变化率为ρAv∞cosγ−a,速度变化率为2av∞风力发电机偏航状态见图风中带有的动能为E=12mv2=12ρAv3由上式可知风流过叶轮时带来的机械能为E=1ρAv3=1ρAv∞3叶片作用在圆盘上的力为F=P a−P b A=2ρAv∞cosα−a av∞FRF式中,P a和P b分别为风轮迎风面与背风面的压力;A为风轮的扫略面积;v∞为风在无穷远处的速度;ρ为空气的密度;a为轴向诱导速度;α为轴向平均诱导因数。
风力发电机主要部位的润滑方案最近几年,国家大力发展风力发电,除原来分布在内蒙古、新疆等地的风力发电场之外,沿海省份如河北、山东、浙江、江苏、福建等地也已建起了多座风力发电场。
迄今为止,全国40多个风力发电场共安装了千余台风力发电机组,其中以600kW和750kW机组为主。
由于风力发电机设备昂贵,工作环境恶劣,现场不便对主要部位进行拆卸维修,以及设计上要求使用寿命长等工作特点,对润滑提出更高的要求。
风力发电机主要的润滑部位包括齿轮箱、发电机轴承、偏航系统轴承与齿轮、液压刹车系统和主轴承。
1.齿轮箱润滑特点:齿轮箱是风力发电机的主要润滑部位,用油量占风力发电机用油量的3/4左右。
齿轮箱可以将很低的风轮转速(600kW的风力发电机通常为27r/min)变为很高的发电机转速(通常1500r/min),多采用油池飞溅式润滑或压力强制循环润滑。
考虑到风力发电机多安装在我国的新疆、内蒙古、甘肃及沿海等地区,润滑油受气候温差、湿度等影响较大,并且处于相对偏远的地区,维修不便,因此设计要求齿轮箱使用寿命长、承受负荷大等,所用的齿轮油除了具有良好的极压抗磨性能、冷却性能和清洗性能外,还应具有良好的热氧化稳定性、水解安定性、抗乳化性能、粘温性能、低温性能以及长的使用寿命,同时还应具有较低的摩擦系数以降低齿轮传动中的功率损耗。
2.发电机轴承润滑特点:轴承是发电机的主要润滑点,长期运转温度可达80℃以上,夏天在旷野地带受太阳直射,温度会更高。
因此,要求发电机轴承润滑脂能够在高温下保持良好的润滑而不流失,而且发电机功率较大,要求润滑脂具有良好的抗磨极压性能、抗氧化性能和防锈性能。
国外主要推荐使用2#~3#稠度的负荷极压锂基润滑脂,要求粘附性好,使用温度范围为-30~150℃。
多采用定期人工加注润滑脂的方式来保证发电机的正常运转。
3.偏航系统轴承和齿轮润滑特点:偏航系统可以使风轮扫掠面积总是垂直于主风向,虽然速度不高,但偏转轴承和齿轮承受的负荷较大,而且偏转齿轮一般为开始结构,由于不像发电机轴承运转速度快,自身产生热量相对少,因而受气候环境影响大。
风力发电机组偏航减速机驱动齿轮脱落原因分析及处理措施地处东南沿海某风电场所用风机为 2MW 直驱型风机,该风机所用偏航减速机制造厂家为重庆重齿风电公司,制动器为液压钳闸式制动器,偏航电机尾部制动器的制动力矩为 40Nm。
二、偏航减速机驱动齿轮脱落原因分析2.1 偏航减速机承受载荷过大2.1.1 受瞬时风速的影响风向变化频繁,此时的偏航载荷很大。
如风向变化频繁,风机会频繁发出偏航动作,风机偏航齿轮与偏航轴承内齿圈啮合部位将承受很大的偏航载荷,如制动器无法有效降低机头动能,啮合部位的载荷会更大,可能导致偏航结构件损伤。
2.1.2 受偏航制动时间的影响因电气系统与液压系统功能试验的响应时间有一定差别,如同时发出指令,电机尾部的电磁制动器首先实现制动功能,而主制动液压系统的还未响应,即风机主制动器对机头的动能并未实施衰减,如制动时刻机头的动能及瞬时风对偏航系统的总作用效果对偏航齿轮箱具有的破坏性,且偏航电机尾部电磁制动器未有效打滑,偏航齿轮箱势必出现损伤,即出现偏航系统传动部分故障。
另一方面,如风机偏航控制时序的设定值过小,即风机主制动器对机头的动能衰减时长过短,如电机尾部的电磁制动器实现制动指令时刻,制动时刻机头的动能及瞬时风对偏航系统的总作用效果对偏航齿轮箱具有的破坏性,且偏航电机机尾部电磁制动器未有效打滑,偏航齿轮箱势必也会出现损伤,即出现偏航系统传动部分故障。
2.2 偏航减速机制造装配因素2.2.1 输出齿部分的支撑刚度不足齿轮箱轴承装配游隙控制不当——合适的安装游隙有助于滚动轴承的正常工作。
游隙过小,滚动轴承温度升高,无法正常工作,以至滚动体卡死 ; 游隙过大,设备振动大,滚动轴承噪声大,轴承的支撑刚度不足,轴承的受力变形量大,并导致轴承附近的密封件变形量大,出现齿轮箱润滑油渗漏或泄露。
润滑油掉落至偏航制动盘后,偏航主制动力大幅下降,加大偏航系统传动件载荷。
齿轮箱内部选用轴承与载荷不匹配——轴承的承载能力低于实际载荷,导致轴承出现损坏和较大变形,并伴随出现齿轮箱润滑油渗漏或泄露,进而进一步恶化。
偏航系统浅谈摘要风作为自然的产物,风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点。
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的重要组成部分.本文简述了风机偏航系统,其中包括偏航系统的功能、组成及工作原理等。
其次还介绍了偏航系统常见故障点的分析。
关键词:偏航系统组成工作原理常见故障点目录一、引言 (4)二、偏航系统的功能 (5)三、偏航系统的组成 (6)四、偏航系统工作原理 (7)(一)测量 (7)(二)偏航识别 (8)(三)偏航执行过程 (8)五、偏航系统的维护 (8)(一)偏航减速器的运行检查: (8)(二)润滑油加注: (9)(三)偏航小齿轮与外齿圈的啮合间隙 (9)1.偏航轴承: (9)2.偏航刹车: (10)3.紧固螺栓: (10)六、偏航系统常见故障点分析 (10)(一)机械方面原因: (10)1.检查偏航电机 (10)2.检查偏航齿轮箱 (10)3.检查偏航驱动小齿轮 (10)4.检查偏航轴承 (10)5.检查刹车器安装对中性 (11)(二)电控方面原因: (12)(三)液压方面原因: (12)七、结束语 (13)参考文献 (14)偏航系统浅谈一、引言随着不可再生资源的消耗,可再生利用的新能源在全球得到广泛关注。
风能以其巨大的储量、广泛的分布、便捷地采集得到发达国家和部分发展中国家的青睐。
偏航系统在作为风电控制系统的重要组成部分,主要应用于水平轴的风力发电机组。
其作用在于当风向变化时,能够快速平稳地对准风向,以便获得最大的风能。
二、偏航系统的功能风力发电机组的偏航系统也可以成为对风系统,由于风向经常改变,如果叶轮扫风面和风向不垂直,不但功率输出减少,而且载荷情况也更加恶劣。
偏航系统的功能就是跟踪风向的变化,驱动机舱围绕塔架中心线旋转,使风轮扫风掠面与风向保持垂直.偏航系统的功能就是跟踪风向的变化,驱动机舱围绕塔架中心线旋转,使风轮扫风掠面与风向保持垂直.机舱在反复调整方向的过程中,有可能发生沿着同一方向累计转了很多圈,造成机舱与塔底之间的电缆扭绞,因此偏航系统具备解缆功能.而且保证机组在小风状态下自行解缆,避免了在高风速段偏航解缆造成的发电量损失。
1 ——莫西整理于2014/10/28 1. 【发展】 2006年风电轴承主要依赖进口。 2010年国产轴承逐渐规模化,偏航轴承和变桨轴承价格大幅度降低。 主轴轴承和增速器轴承技术含量高,国内在研发阶段 2015年风电超核电成为第三大主力电源 2. 【分类】 风电轴承大致分为 偏航轴承、变桨轴承、传动系统轴承(主轴和变速箱轴承)、发动机轴承
每台发动机主要包含 偏航轴承*1、变桨轴承*3、主轴轴承*2、变速箱轴承*15、发动机轴承*2
根据抗风能力和工作环境对风电机组进行分级(IEC61400标准) 一类风场I 参考风速50m/s, 年平均风速10m/s 二类风场II 参考风速42.5m/s 年平均风速8.5m/s 三类风场III 参考风速37.5m/s 年平均风速7.5m/s 四类风场IV 低于三类风场
【总体描述】 整机建立在钢结构底座,底部由坚固底法兰组成,风电机组主要部件都连接其上, 发电机固定位置与机舱轴线偏离,保证满载运行时整机质心与塔架和基础中心一致。 偏航系统安装机舱底部,机舱通过偏航轴承与偏航机构连接,并安装在塔架上,整个机舱底部对叶轮转子到塔架造成的动力负载和疲劳负荷有很强的吸收作用。
机舱罩材料玻璃钢,轻质高强密封。机舱含有散热器与加热器,寒冷环境下保证10度以上。 2
叶片:叶片根部是一个法兰,与回转轴承连接,实现变桨过程。 【变桨轴承】:1)液压驱动 2)电机经减速驱动 电信号传递易实现,所以大部分容易采用电机驱动。 轴承+驱动装置(电机+减速器)蓄电池+逆变器,变桨速度16°/S 【轮毂】 轮毂为球铁件,安装与主轴上,用于特定风场调整叶片初始安装角度。 3. 【变桨系统的作用】 变桨系统的作用是当风速过高或过低时,通过调整桨叶节距,改变气流对叶片攻角,从而改变风电机组获得的空气动力转矩,使功率输出保持稳定
【偏航系统的作用】 1)使风轮跟踪变化稳定的风向 3
2)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,自动解缆
偏航系统1.概述XWEC-Jacobs43/600风力发电机组的偏航系统主要由偏航检测部分、机械传动部分、扭缆保护装置三大部分组成,偏航采用主动对风形式。
在机舱后部有两个互相独立的传感器—风速计和风向标,风机对风向的检测由风向标来完成。
当风向发生变化时,风向标将检测到风机与主风向之间的偏差,控制器将控制偏航驱动装置转动机舱对准主风向。
偏航系统主要包括2个偏航驱动机构、一个经特殊设计的带内齿圈的四点接触球轴承、偏航保护以及一套偏航刹车机构组成。
偏航驱动机构包括1个偏航电机,1个减速比为1590的4级行星减速齿轮箱、一个用于调整啮合间隙的偏心盘和1个齿数为14的偏航小齿轮。
偏航刹车分为两部分。
一为与偏航电机轴直接相连的电磁刹车;另一为液压闸,与液压系统连接,当风机需要偏航时,泄油松闸,偏航开始;当风机对风时,压力油进入偏航刹车体,偏航刹车动,偏航结束。
在偏航刹车时,由液压系统提供约120~140bar的压力,使与刹车闸液压缸相连的刹车片紧压在刹车盘上,提供制动力。
偏航时,液压释放但保持15~30bar的余压,这样,偏航过程中始终保持一定的阻尼力矩,大大减少风机在偏航过程中的冲击载荷使齿轮破坏。
偏航系统见下图:1.偏航电机2.偏航减速器3.偏心盘4.螺栓M16×905.加厚垫片6.偏航小齿轮7.压板8.内六方螺钉M14×20 9.偏航轴承10.螺栓M20×75 11.垫片12.刹车固定块13.调整板14.垫板15.螺栓M20×210 16.垫片17.闸规18.偏航刹车盘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。
风力发电机概述一、风力发电机风力发电的原理简单来说:风力发电原理是把风的动能转换为风轮轴的机械能最后到电能!工作原理现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转距(风轮转动惯量),通过主轴传动链,经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后,通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。
如果超过发电机同步转速,转子也处于发电状态,通过变流器向电网馈电。
齿轮箱可以将很低的风轮转速(1500千瓦的风机通常为12-22转/分)变为很高的发电机转速(发电机同步转速通常为1500转/分)。
风机是有许多转动部件的,机舱在水平面旋转,随时偏航对准风向;风轮沿水平轴旋转,以便产生动力扭距。
对变桨矩风机,组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转,以便适应不同的风况而变桨距。
在停机时,叶片要顺桨,以便形成阻尼刹车。
就1500千瓦风机而言,一般在3米/秒左右的风速自动启动,在11.5米/秒左右发出额定功率。
然后,随着风速的增加,一直控制在额定功率附近发电,直到风速达到25米/秒时自动停机。
二、风力发电机结构风力发电机整机主要包括:1.机座2.传动链(主轴、齿轮箱)3. 偏航组件(偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承)4.踏板和棒5.电缆线槽6.发电机7.联轴器8.液压站9.冷却泵(风冷型无) 10.滑环组件11.自动润滑12.吊车13.机舱柜14.机舱罩15.机舱加热器16.轮毂17.叶片18.电控系统等。
1、机座:机座是风力发电整机的主要设备安装的基机座:础,风电机的关键设备都安装在机座上。
(包括传动链(主轴、齿轮箱)、偏航组件(偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承)、踏板和棒、电缆线槽、发电机、联轴器、液压站、冷却泵(风冷型无)、滑环组件、自动润滑、吊车、机舱柜、机舱罩、机舱加热器等。
机座与现场的塔筒连接,人员可以通过风电机塔进入机座。
机座前端是风电机转子,即转子叶片和轴。
2、偏航装置偏航装置::自然界的风,方向和速度经常变化,为了使风力机能有效地捕捉风能,就相应设置了对风装置以跟踪风向的变化,保证风轮基本上始终处于迎风状况。
- 0 -600kW风机运行维护手册 偏 航 系 统 - 1 -600kW风机运行维护手册 1.概述 XWEC-Jacobs43/600风力发电机组的偏航系统主要由偏航检测部分、机械传动部分、扭缆保护
装置三大部分组成,偏航采用主动对风形式。在机舱后部有两个互相独立的传感器—风速计和风向标,风机对风向的检测由风向标来完成。当风向发生变化时,风向标将检测到风机与主风向之间的偏差,控制器将控制偏航驱动装置转动机舱对准主风向。 偏航系统主要包括2个偏航驱动机构、一个经特殊设计的带内齿圈的四点接触球轴承、偏航保护以及一套偏航刹车机构组成。 偏航驱动机构包括1个偏航电机,1个减速比为1590的4级行星减速齿轮箱、一个用于调整啮合间隙的偏心盘和1个齿数为14的偏航小齿轮。 偏航刹车分为两部分。一为与偏航电机轴直接相连的电磁刹车;另一为液压闸,与液压系统连接,当风机需要偏航时,泄油松闸,偏航开始;当风机对风时,压力油进入偏航刹车体,偏航刹车动,偏航结束。在偏航刹车时,由液压系统提供约120~140bar的压力,使与刹车闸液压缸相连的刹车片紧压在刹车盘上,提供制动力。偏航时,液压释放但保持15~30bar的余压,这样,偏航过程中始终保持一定的阻尼力矩,大大减少风机在偏航过程中的冲击载荷使齿轮破坏。偏航系统见下图:
1.偏航电机2.偏航减速器3.偏心盘4.螺栓M16×90 5.加厚垫片6.偏航小齿轮7.压板8.内六方螺钉M14×20 9.偏航轴承10.螺栓M20×75 11.垫片12.刹车固定块13.调整板14.垫板15.螺栓M20×210 16.垫片17.闸规18.偏航刹车盘 - 2 -600kW风机运行维护手册
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。
风力发电机组偏航故障处理摘要:风能是一种取之不尽、用之不竭的绿色环保可再生能源。
随着全球对可再生能源的不断重视,风力发电在近年来不断取得重大技术突破,总装机容量也不断攀升。
风能的高效利用离不开风力发电机组对风资源的准确高效捕捉偏航系统就是执行这一任务的主要组件。
偏航系统是风力发电机组特有的伺服系统,通过偏航驱动的作用,使风轮旋转面与风向保持垂直状态,从而保证叶片捕捉到最大扫风面积。
然而在实际生活中会出现很多的故障,本文主要基于风力发电机组偏航故障处理进行分析研究。
关键词:风力发电机组;偏航系统;故障分析引言风能是一种可再生的清洁能源,取之不尽、用之不竭,是人与自然和谐共处、实现经济和社会可持续发展的新能源。
近几年,随着人们对全球气候变化问题重视程度与日俱增,风力发电得到了快速发展,尤其在一些发展中国家,如中国、印度及拉丁美洲一些国家,风电行业的大规模发展逐步提上日程。
由于风的方向是不断变化的,水平轴风力发电机组需要靠偏航系统不断调整方向,最大限度的利用风能,目前市场上偏航系统有多种形式,从传动形式方面分液压偏航和电动偏航,从控制方面分主动偏航和被动偏航,从偏航布置形式方面分内啮合驱动和外啮合驱动偏航,从偏航轴承形式方面分滚动偏航和滑动偏航。
水平轴、主动型、电动驱动的滚动偏航系统驱动机构主要包括偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航制动盘等几部分组成。
偏航驱动机构如图 1 所示。
图 1 偏航驱动机构图总结近几年数十个风电场实际运行经验,偏航系统在整机运行过程中主要存在以下几方面问题:1.偏航噪音偏大偏航噪音大是风力发电机组常出现的问题,噪音的产生必然有振动的存在,从而对整机的安全稳定运行造成不利影响,因此噪音问题必须引起重视。
一般情况下,偏航噪音主要由以下几个原因产生【1】。
1.1偏航驱动小齿轮与偏航轴承齿圈啮合异常产生噪音,异常原因主要有两方面,一方面为偏航驱动小齿轮与偏航轴承大齿圈之间的齿侧间隙设计不合理或没有调整到设计值。