《风力发电机组原理与应用》版课件第5章.ppt

1、第五章 变桨距、偏航与辅助系统第一节 变桨距系统第二节 偏航系统第三节 液压系统第四节 润滑与温控第一节 变桨距系统叶片的不同位置 D/A转换器桨距角给定液压站位移传感器A/D转换器桨距控制器转换为桨距信号伺服阀或比例阀桨距角液压缸变桨机构2.独立液压变桨距执行机构 3.统一液压变桨距变距执行机构4.变距轴承二、电动变桨距系统 1.总体结构变距集电环 2.单元组成 单个叶片变桨距装置一般包括控制器、伺服驱动器、伺服电机、减速机、变距轴承、传感器、角度限位开关、蓄电池、变压器等。电动变桨距系统执行机构 SSB SSB电动变桨距控制系统电动变桨距控制系统3.伺服电动机 变桨距系统常用的伺服电动机有

2、异步电动机、无刷直流电动机和三相永磁同步电动机。直流伺服电机 3种伺服电动机的比较 4.变距轴承 三、电液变桨距系统伺 服 驱 动M运 行 控 制旋 转 编 码 器位 移 传 感 器负 载 传 感动 力 供 给上 位 I/O计 算 单 元 四、变桨距系统的控制 风力机起动时变桨距控制流程图 风力机运行时变桨距控制流程图 第二节 偏航系统 一、偏航系统的功能 对风、解缆、功率调节。二、偏航系统的组成和工作原理三、执行机构 偏航系统的执行机构一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航液压回路等部分组成。偏航轴承与齿圈是一体的，根据齿圈位置不同，可以分为外齿形式和内齿形式两种。偏航系统的执行机构

3、外齿形式 内齿形式安装图 1.偏航轴承a）外齿形式 b）内齿形式 2.偏航驱动 偏航驱动用来在对风、解除电缆缠绕时，驱动机舱相对于塔筒旋转，一般有驱动电机或液压驱动单元，安置在机舱里，通过减速机驱动垂直轴上的小齿轮，小齿轮与固定在塔筒上的大齿圈啮合，驱动机舱偏航，啮合轮齿可以在塔筒外，也可在塔筒内，为了节省空间，方便塔筒与机舱间人行通道，一般采取塔筒外的安置方式。偏航驱动装置a)驱动电动机偏置安装 b)驱动电动机直接安装3.偏航制动 控制偏航制动器松开或锁紧。控制偏航制动器松开或锁紧。为避免风力发电机组在偏航过程中产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，偏航系生过大的振

4、动而造成整机的共振，偏航系统在机组偏航时必须具有合适的阻尼力矩。统在机组偏航时必须具有合适的阻尼力矩。阻尼力矩的大小要根据机舱和风轮质量总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确定。此阻尼力矩由液压和的惯性力矩来确定。此阻尼力矩由液压系统提供。系统提供。偏航制动装置四、偏航系统的控制1.偏航控制的硬件 2.偏航控制的软件 开始定时扫描程序执行90度侧风程序90度侧风？执行自动偏航程序自动偏航？执行人工偏航程序人工偏航？执行自动解缆程序自动解缆？NYNYNYNY3.偏航传感器 （1）解绕传感器（2）偏航方向传感器第三节 液压系统液压系统的优点：功率密度大 传动平稳 容易实现无级调速

5、易于更换元器件 过载保护可靠等液压系统在风力发电机组中的应用液压系统在风力发电机组中的应用 变桨距控制 偏航驱动与制动 定桨距空气动力制动 机械制动 开关机舱和驱动起重机 齿轮箱油液冷却和过滤 变流器油液温度控制一、液压元件 液压系统由各种液压元件组成。液压元件可以分为：动力元件 控制元件 执行元件 辅助元件 下图所示为某定桨距风力发电机组的液压系统工作原理图。左侧是风轮制动压力保持回路 中间是齿轮箱高速轴制动回路 右侧为偏航系统回路二、定桨距机组液压系统二、定桨距机组液压系统9-18-1512-17-29-211-210-264M32513-113-22311-110-19-39-4114-

6、114-214-39-54167-18-212-21171819偏航制动7-315叶尖扰流 器控制主传动制动三、变桨距机组液压系统 下图所示为某变桨距风力发电机组的液压系统工作原理图。其功能是控制变距机构和高速轴制动器。1012BPM713(-5)1526顺桨开桨425613-116-120317-119-242417-221-117-3AT2223-123-217-411-711-613-221-29-789-19-29-39-49-59-69-99-81411-111-211-311-51518-316-218-118-12527-127-22627-311-419-1(+88)1012B

7、PM713(-5)56开桨425613-116-117-12417-217-3A2223-123-217-411-711-613-221-29-789-19-29-39-49-59-69-99-81411-111-211-311-51518-316-218-12527-127-22627-311-418-221-119-2319-14T12345运转12021 012BPM71356顺桨42561 3-11 6-117-1241 7-217-3A222 3-123-21 7-41 1-711-613-22 1-29-789-19-29-39-49-59-69-99-8141 1-111-21

8、1-31 1-51518-316-218-1252 7-127-22 62 7-31 1-4(+88)12345暂 停（差 动）18-22 1-119-2319-14T12021012BPM7131526顺桨425613-116-120317-119-242417-221-117-3AT2223-123-217-411-711-613-221-29-789-19-29-39-49-59-69-99-81411-111-211-311-51518-316-218-12527-127-22627-311-419-1(+88)1234518-2关机1012BPM7131526顺桨425613-116

9、-120317-119-242417-221-117-3AT2223-123-217-411-711-613-221-29-789-19-29-39-49-59-69-99-81411-111-211-311-51518-316-218-12527-127-22627-311-419-1(+88)1234518-2紧急关机（泵 停）液压站第四节 润滑与温控一、润滑1.主齿轮箱的润滑M15791011138126342润滑油净化和温控系统 2.主轴与发电机轴承的润滑变桨距与偏航系统的润滑减速器的润滑偏航外齿圈的自动润滑 二、温度控制1.发电机的冷却2.变流器的温控M温度控制压力传感器出口入口变流器温度传感器变流器温度控制系统外形 3.变压器的冷却MMM热交换器热交换器塔筒内塔筒外变压器4.液压系统的温控液压系统的油箱上设有温度传感器，温度过高或过低时均可报警。一般来说温度过高是由于通风不畅或系统故障造成的，环境温度过高可以加冷却器，环境温度过低时应该加加热器，否则由于在低温下油液黏度过低，起动时可能造成液压元件损坏。