主轴 偏航 变桨简单介绍

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变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、引言变桨是风力发电机组中一个非常重要的组成部分,它能根据风速的变化调整桨叶的角度,以最大限度地捕捉风能并转化为电能。

本文将详细介绍变桨的工作原理,包括变桨的类型、传动系统、控制方式以及其在风力发电中的作用。

二、变桨的类型1. 常规变桨系统:常规变桨系统通过液压或电动机驱动桨叶的角度调整,以适应不同风速下的风能捕捉需求。

液压变桨系统通常采用液压泵和液压缸,通过控制液压油的流动来实现桨叶的角度调整。

电动机变桨系统则通过电动机驱动桨叶的转动,实现角度的调整。

2. 主动变桨系统:主动变桨系统通过风向传感器和控制器来感知风的方向和速度,并根据预设的参数来调整桨叶的角度。

这种系统能够实时监测风的变化,并做出相应的调整,以最大限度地捕捉风能。

3. 被动变桨系统:被动变桨系统是根据风的压力来调整桨叶的角度。

当风速增加时,风的压力也增加,使得桨叶自动调整为较小的角度,以减少对风的阻力。

当风速减小时,桨叶又会自动调整为较大的角度,以增加对风的捕捉。

三、变桨的传动系统变桨的传动系统是将驱动力传递给桨叶,使其能够调整角度。

常见的传动系统包括:链条传动、液压传动和电动传动。

1. 链条传动:链条传动是一种简单而可靠的传动方式,通过链条将电动机或液压泵与桨叶连接,当电动机或液压泵工作时,链条传递动力,使桨叶发生角度调整。

2. 液压传动:液压传动系统通过液压泵和液压缸来实现桨叶的角度调整。

液压泵通过控制液压油的流动来产生驱动力,推动液压缸使桨叶发生角度变化。

3. 电动传动:电动传动系统通过电动机来驱动桨叶的转动,实现角度的调整。

电动机通过齿轮传动或直接连接桨叶来传递动力,使桨叶调整角度。

四、变桨的控制方式变桨的控制方式有手动控制和自动控制两种。

1. 手动控制:手动控制是指通过人工操作来调整桨叶的角度。

操作人员根据风速的变化,通过控制开关或操作杆来改变桨叶的角度。

这种控制方式需要操作人员具备一定的专业知识和经验。

风电偏航变桨知识介绍

风电偏航变桨知识介绍

原因分析2: 齿轮箱出现故障,内部卡死,导致电机过电流 解决措施: 依次拆下偏航电机,输入法兰,取出一级、二级行星部装,拆下一二级内齿圈,取出三 级行星部装,四级中心轮。 检查损坏部件,底座内是否有大量铁屑,更换齿轮箱整机或损坏部件。
原因分析3: 偏航或变桨输出齿轮与轴承齿圈卡死 解决措施: 现场检查卡死原因,确定是否有零部件损坏,并更换损坏的零部件。
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厂家标识
产品型号 代码 (code)
产品型号 描述(type)
产品系列号 (s /n)
减速比
出厂日期 (月/年)
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偏航变桨驱动器的安装说明
偏心安装法兰
如需调节齿侧隙(
),请转动偏心安装法兰来调节。
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加油
拧开1加油到油位2,可通过透明观察镜检查。 拧紧1然后运行数分钟并察看油位变化,如有必要,请补油。
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风电产品简介
- 偏航变桨产品简介
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变桨机构的功能作用
变桨机构是通过改变安装在轮毂上的 叶片桨距角的大小,使叶片剖面的攻角 发生变化来迎合风速变化,从而改变叶 片气动特性,使桨叶和整机的受力状况 大为改善。 1、风力发电机起动时,可以通过改 变桨距角来获得足够的起动转矩;
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原因分析4: 偏航或变桨齿轮箱中的润滑油漏到电机中,使电机温度升高报警。 解决措施: 将偏航或变桨电机拆下,检查是否有润滑油进入。 偏航:放油到圆形油标中线位置,更换O型圈并打平面密封胶,安装处理后的电机; 变桨:取出输入端油封,检查输入轴是否有损伤,如无损伤,更换新的油封; 如输入轴有损伤,更换输入部装。 问题2:偏航或变桨过程中有异响,可能是哪些原因导致? 原因分析1: 偏航或变桨齿轮箱内部故障。 解决措施: 依次拆下偏航电机,输入法兰,取出一级、二级行星部装,拆下一二级内齿圈,取出三级 行星部装,四级中心轮。 检查损坏部件,底座内是否有大量铁屑,更换齿轮箱整机或损坏部件。

风力发电与偏航变桨介绍

风力发电与偏航变桨介绍

风力发电与偏航变桨介绍摘要:本文主要介绍了风力发电机及其偏航变桨系统的结构和工作原理。

偏航系统驱动风机对准风向,变桨系统调整桨距角适应相对风速,在保护风机的同时,提高风能利用率。

关键词:风力发电机;风机;偏航系统;变桨系统风力发电机——顾名思义,就是用风力发电的设备。

它首先将风能转化成机械能,再进一步将机械能转化成电能。

风机的种类有许多,市场上常见的还是横轴,上风向,升力型,三叶片风力发电机。

风的功率如下公式所示。

其中:为空气密度,A为垂直于风向的投影面积,V为风速,d为叶轮直径。

当风吹过风机后,叶轮前后的风速会明显下降,这是因为其中一部分动能被风机吸收了。

因为叶轮后的风速不可能降为0,所以风力发电机并不能吸收风的全部功率。

根据Betz定律,风机理论上能提取的最大功率是风功率的59.3%。

风机的功率曲线(如图1所示)反应了风力发电机组的功率特性,是衡量风机风能转化能力的重要指标之一。

它取决于叶片的气动性能和机组的控制策略。

风力发电机的额定功率是由风机和风况共同决定的。

相同型号的风机,在不同的风频分布地带,可能会有完全不同的额定功率,并配置不同功率的发电机。

图1 风机的功率曲线风力发电机的主要工作原理:风况在适用范围内——偏航系统驱动风机对准风向——变桨系统驱动叶片适应相对风速——风”吹动”片旋转——叶片带动主轴旋转——主轴转速经过主齿轮箱增速(其中,直驱技术不需要主齿轮箱)——带动发电机旋转发电——电力通过电缆输送到基站。

目前风力发电机呈现了4个发展方向:大型化,智能化,模块化和多元化。

技术发展的趋势,无非是从减少资金投入,提高风能利用率,提高产品可靠性3个方面降低风电的平准化度电成本,提高竞争力。

下面主要就风机的6个主要组件来简单分析一下风机硬件的多元化技术路线。

●塔架——基本上都为钢管结构,极少数采用混泥土结构。

●叶片——技术分支也主要体现在材料上:玻璃纤维为主,碳纤维为辅。

●发电机——有多个技术路线,总体来看还是以双馈电机和永磁电机为主。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、引言变桨是风力发机电组中的重要部件,其工作原理对于提高发电效率和保障发机电组稳定运行至关重要。

本文将详细介绍变桨的工作原理及其相关技术。

二、变桨工作原理1. 变桨的定义变桨是指通过调整风力发机电组叶片的角度,使其能够更好地适应风速和风向的变化,从而提高风能的利用效率。

通过变桨系统的控制,可以实现叶片的自动调整,以最大程度地捕捉风能。

2. 变桨的组成变桨系统主要由叶片、桨毂、变桨机构和控制系统组成。

叶片是变桨系统的核心部件,普通由轻质材料制成,具有良好的强度和耐候性。

桨毂是连接叶片和变桨机构的部件,起到支撑和传递力量的作用。

变桨机构包括驱动装置和执行装置,用于实现叶片角度的调整。

控制系统负责监测风速和风向等参数,并通过控制变桨机构来实现叶片的调整。

3. 变桨的工作原理当风速发生变化时,控制系统会感知到风速的变化,并通过传感器采集相关数据。

根据预设的控制策略,控制系统会计算出最佳的叶片角度,并通过变桨机构将叶片调整到相应的角度。

当风速较低时,叶片会调整成较大的角度,以增加受力面积,从而捕捉更多的风能;当风速较高时,叶片会调整成较小的角度,以减小受力面积,从而降低受力和振动,保护风力发机电组的安全运行。

4. 变桨的控制策略变桨的控制策略普通包括以下几种:- 常规控制策略:根据风速和风向的变化,预设一系列的叶片角度,通过控制系统的计算和调整,选择最佳的叶片角度。

- 含糊控制策略:通过含糊逻辑推理,根据风速和风向等输入参数,含糊控制器可以自动调整叶片角度,使其更好地适应不同的风况。

- 遗传算法控制策略:通过摹拟生物进化过程,利用遗传算法优化叶片角度的选择,以达到最佳的发电效果。

- 自适应控制策略:根据实际运行情况,通过不断学习和调整,控制系统可以自适应地选择最佳的叶片角度,以适应不同的环境变化。

5. 变桨的优势和应用变桨技术的应用可以提高风力发机电组的发电效率和稳定性,具有以下优势:- 提高发电效率:通过自动调整叶片角度,可以最大限度地捕捉风能,提高发电效率。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、概述变桨是风力发电机组中的重要部件,它通过调整桨叶的角度来适应不同风速下的风能转化,从而实现最大化的发电效率。

本文将详细介绍变桨的工作原理,包括变桨系统的组成、传动原理、控制方式等。

二、变桨系统的组成1. 桨叶:桨叶是变桨系统的核心部件,通常由复合材料制成。

它们通过连接在主轴上,可以转动以适应不同的风向和风速。

2. 主轴:主轴是变桨系统的支撑结构,它将桨叶连接到风力发电机的主轴上,并传递风力的转动力矩。

3. 变桨驱动装置:变桨驱动装置用于改变桨叶的角度。

常见的驱动装置包括液压系统、电动机和涡轮机等。

4. 传感器:变桨系统通常配备了多个传感器,用于监测风速、风向、桨叶角度等参数,以实现自动控制。

三、变桨的传动原理变桨系统的传动原理是通过驱动装置改变桨叶的角度,从而调整桨叶与风的相对位置,以实现最佳的风能转化。

具体传动原理如下:1. 液压传动:液压传动是常见的变桨传动方式之一。

液压泵将液压油输送到液压缸中,液压缸通过连杆和桨叶连接,通过控制液压油的流动来改变桨叶的角度。

2. 电动传动:电动传动利用电动机驱动桨叶的转动。

电动机通过减速装置将电能转化为机械能,然后通过传动装置将转动力矩传递给桨叶,从而改变桨叶的角度。

3. 涡轮传动:涡轮传动是一种利用风力旋转涡轮产生的动能来驱动桨叶转动的传动方式。

涡轮传动适用于风速较高的场合,其原理类似于风车。

四、变桨的控制方式变桨系统的控制方式有手动控制和自动控制两种。

1. 手动控制:手动控制是指通过人工操作来改变桨叶的角度。

操作员根据实际情况,通过控制台或遥控器来调整桨叶角度,以适应不同的风速和风向。

2. 自动控制:自动控制是指通过传感器和控制系统来实现桨叶角度的自动调整。

传感器监测风速、风向等参数,控制系统根据预设的算法和逻辑,自动调整桨叶角度,以实现最佳的风能转化效果。

五、变桨系统的优势和应用1. 提高发电效率:变桨系统可以根据不同的风速和风向,调整桨叶角度,使得风力发电机组在不同的工况下都能实现最大化的发电效率。

偏航变桨轴承

偏航变桨轴承

偏航变浆轴承的未来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。

◇轴承规格1. 需求量猛增20世纪90年代后半期开始,由于强调利用自然能源,减小二氧化碳排放造成的全球气候变暖日益受到关注。

风力发电需求量急剧上升。

最近,尤其在欧洲风能利用猛增,风力发电量逐年扩大(图1)。

图1 全球风电发展趋势(1990-2006现有发电能力,2007-2011预计发电能力)近来,风机的发电能力也不断提高,超过2MW的特大型风力发电机正在研制中。

风机主轴要求高承载能力的大型轴承。

为提高发电量,风机设计正朝着大型化发展。

2 006年每台风机的平均发电量是1995年的3.3倍。

风力发电机主轴轴承要承受因风速和风向变化引起的转速和载荷的大范围变化。

已开发出便携式高刚度特大型风机主轴轴承,外径超过1米。

但是,减小大型风机轴承的安装成本尤其重要。

因此要求风机轴承不仅具有高刚性,还必须轻便,便于安装。

风机轴承要求具有超过20年的高可靠性2. 风机的结构类型风机结构通常为:叶片接收风能,通过马达带动主轴,由齿轮箱传动加速转动以达到发电机(异步电机)发电要求的转速。

风电偏航变桨介绍

风电偏航变桨介绍
中广核桥六第二风电场
2017年8月25日
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偏航变桨简介
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变桨机构的功能作用
变桨机构是通过改变安装在轮毂上的 叶片桨距角的大小,使叶片剖面的攻角 发生变化来迎合风速变化,从而改变叶 片气动特性,使桨叶和整机的受力状况 大为改善。
1、风力发电机起动时,可以通过改 变桨距角来获得足够的起动转矩;
解决措施: 定期按要求维护,在输出齿轮与轴承齿圈之间添加润滑脂,杜绝齿轮啮合时干摩擦。
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常见故障及排除方法
故障现象 油封漏油
原因分析 油封损坏 润滑油加得过多
透气帽漏油
润滑油加得过多
排除方法 更换油封 放出多余的润滑油(至油标中线位置)
放出多余的润滑油(至油标中线位置)
齿轮箱振动过大、异响
电机通电后卡死
内部故障 电机安装错误 制动器处于抱紧状态
内部故障 电机电源线接错 电机内部相序错误
内部故障
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拆箱检查,更换损坏的零部件
检查电机安装 调整制动器手柄
更换新的电机 对电机重新弄接线 与电机厂家联系
拆箱检查,更换损坏的零部件
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三级行星部装,四级中心轮。 检查损坏部件,底座内是否有大量铁屑,更换齿轮箱整机或损坏部件。
原因分析3: 偏航或变桨输出齿轮与轴承齿圈卡死
解决措施: 现场检查卡死原因,确定是否有零部件损坏,并更换损坏的零部件。
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原因分析4: 偏航或变桨齿轮箱中的润滑油漏到电机中,使电机温度升高报警。
解决措施: 将偏航或变桨电机拆下,检查是否有润滑油进入。 偏航:放油到圆形油标中线位置,更换O型圈并打平面密封胶,安装处理后的电机; 变桨:取出输入端油封,检查输入轴是否有损伤,如无损伤,更换新的油封;

GW2.5机组变桨与偏航介绍

GW2.5机组变桨与偏航介绍
GW2.5机组变桨与偏航简介
技术部:王鹏 日期:2016
一、机组偏航介绍
1、偏航位置传感器
总阻值10kΩ;
传动比1:200; 齿数10个;
偏航大齿179个;
通过凸轮计数器来监测机舱的位置: 输出模拟信号来确定机舱位置; 限位开关扭缆保护;
2、电阻电压变送器
2.5MW机组偏航位置:电阻电压变送器
5度接近开关 87度接近开关
编码器 变桨电机 DC100V 超级电容 AC49V
变桨柜电气结构图
2、变桨控制系统实物
充电器 AC3
变桨电机
超级电容
变桨柜电气结构实物图
3、变桨内部总线结构
4、DP总线结构
DP总线 DP总线
DP总线
1号变桨柜(41#站)
2号变桨柜(42#站)
滑环
机舱柜(20#站) 3号变桨柜(43#站)
3、偏航电气控制
供电由主控柜400V; 开关控制由主控系统控 制继电器的吸合与释放; 每个偏航电机由热敏电 阻做二次保护;
4、测风系统
风速仪和风向标测量的 风速和风向数据为主控 系统提供参数; 主控根据程序里设定的 基本参数
1、变桨控制系统
限位开关
PLC和控制继电器 DC24V DC100V 充电器 AC400V 驱动器AC3 DC100V 编码器信号 电机信号
DP总线
主控柜 CPU(1#站)
DP总线
LVD站(11#站)
DP总线
冷却 系统
DP总线
变流器
4、变桨原理总结 目的: 旋转编码器获取叶片位置信号 主控柜control system 变桨柜控制系统 实现叶片的变桨动作
谢谢大家!

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理标题:变桨工作原理引言概述:变桨技术是风力发电机组中的一个重要组成部分,其工作原理直接影响着风力发电机组的发电效率和稳定性。

本文将详细介绍变桨工作原理的相关内容,以帮助读者更好地理解风力发电技术。

一、变桨的基本原理1.1 变桨的作用变桨是风力发电机组中用来调节叶片角度的装置,通过调整叶片角度来控制叶片的承受风力大小,从而实现风力发电机组的转速控制。

1.2 变桨的结构变桨通常由电机、传动系统和叶片角度传感器等部件组成,电机通过传动系统控制叶片的角度,叶片角度传感器用于监测叶片的角度变化。

1.3 变桨的工作原理当风力发电机组受到风力作用时,叶片会受到风力的推动而旋转,变桨系统通过传感器感知叶片的角度并根据风速和转速的变化来调整叶片的角度,以使风力发电机组始终处于最佳工作状态。

二、变桨的控制策略2.1 常规控制策略常规的变桨控制策略包括固定角度控制、比例积分微分(PID)控制和最大功率跟踪控制等,这些控制策略可以根据风速和转速的变化来调整叶片的角度,以实现最佳的发电效率。

2.2 高级控制策略高级的变桨控制策略包括模糊逻辑控制、神经网络控制和模型预测控制等,这些控制策略可以更精确地调节叶片的角度,以适应复杂的风场环境和实现更高的发电效率。

2.3 多变桨协同控制多变桨协同控制是一种新型的控制策略,通过协调多个变桨系统的工作,实现更高效的发电效率和更稳定的运行状态,是未来风力发电技术的发展方向之一。

三、变桨的安全保护3.1 风速限制保护风力发电机组在遇到极端风速时需要启动风速限制保护,通过调整叶片的角度来减小叶片受风力的作用,以保护风力发电机组的安全运行。

3.2 过载保护风力发电机组在运行过程中可能会遇到过载情况,变桨系统需要及时调整叶片的角度来减小叶片受力,以避免发电机组的损坏。

3.3 系统故障保护变桨系统需要具备系统故障保护功能,一旦发现系统故障需要及时停机维修,以保证风力发电机组的安全运行。

风电偏航变桨介绍

风电偏航变桨介绍
产品系列号 (s /n)
产品型号 描述(type)
减速比
出厂日期 (月/年)
偏航变桨驱动器的安装说明
偏心安装法兰
u如需调节齿侧隙(
),请转动偏心安装法兰来调节。
加油
拧开1加油到油位2,可通过透明观察镜检查。 拧紧1然后运行数分钟并察看油位变化,如有必要,请补油。
放油换油
拧开放油塞,在油冷却前趁热放油,请用油盆盛剩油! 如放油位置在减速器安装到位后不便操作,在放油塞处接放油软管放油。 等油放光了,拧紧放油塞。按加油方法加油。 注意合成油跟矿物油不能混用!!废油不得随意乱倒影响环境!
主要故障及排除方法
问题一:偏航或变桨电机报故障停机,可能是哪ห้องสมุดไป่ตู้原因导致?
原因分析1: 偏航或变桨电机故障。
解决措施: 1、用万用表测电机的阻值等参数是否合理; 2、将电机从齿轮箱上拆下,对电机单独通电,观察是否能正常运行; 如确是电机故障,更换新的电机或将电机修好之后复装至齿轮箱上。
原因分析2: 齿轮箱出现故障,内部卡死,导致电机过电流
放出多余的润滑油(至油标中线位置)
拆箱检查,更换损坏的零部件 检查电机安装
调整制动器手柄 更换新的电机
对电机重新弄接线 与电机厂家联系 拆箱检查,更换损坏的零部件
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偏航或变桨电机 四级行星驱动
输入端 第1级行星级 第2级行星级 第3级行星级
第4级行星级
输出端,齿轮 轴驱动或花键 轴驱动
偏航变桨产品铭牌
该铭牌相当于产品身份证,所以非常重要!!请注意不要丢失或 损坏。 如需获得产品信息,备品备件,技术支持和售后服务,必 须提供产品铭牌内容!
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变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、概述变桨是风力发机电组中的重要组成部份,它通过改变桨叶的角度来调节受风面积,从而控制风力发机电组的输出功率。

本文将详细介绍变桨的工作原理及其相关技术。

二、工作原理1. 桨叶结构风力发机电组通常由三片桨叶组成,每片桨叶由一根主轴连接到机舱内的变桨驱动系统。

桨叶的角度可以通过变桨驱动系统进行调整。

2. 变桨驱动系统变桨驱动系统由机电、减速器、液压系统和控制系统组成。

当控制系统接收到来自风速测量装置的信号后,会根据设定的参数来调整桨叶的角度。

3. 风速测量装置风速测量装置通常安装在风力发机电组的机舱上方,用于测量风速。

它可以通过风速传感器或者风向传感器来获取风速和风向信息。

4. 控制系统控制系统是变桨工作的核心。

它根据风速测量装置获取的风速信息,结合预设的功率曲线和变桨策略,计算出需要调整的桨叶角度,并通过变桨驱动系统来实现角度的调整。

5. 变桨策略变桨策略是根据不同的风速范围和发机电组的特性来设定的。

在低风速情况下,为了提高发电效率,桨叶角度会调整到较小的角度;而在高风速情况下,为了保护发机电组的安全,桨叶角度会调整到较大的角度。

6. 变桨的作用通过变桨调整桨叶角度,可以控制风力发机电组的输出功率。

当风速较低时,桨叶角度减小,增大了桨叶受风面积,从而提高了发电效率;当风速较高时,桨叶角度增大,减小了桨叶受风面积,从而减小了发机电组的负荷,保护了发机电组的安全。

三、技术发展1. 主动变桨技术主动变桨技术是根据风速测量装置获取的风速信息,通过控制系统主动调整桨叶角度。

这种技术具有响应速度快、适应性强的特点,能够实现更精确的功率控制。

2. 前馈控制技术前馈控制技术是根据风速的变化趋势来预测未来的风速,并提前调整桨叶角度。

这种技术可以减小风速变化对发机电组的影响,提高发电效率。

3. 智能变桨技术智能变桨技术是利用人工智能算法对风力发机电组的运行状态进行分析和判断,从而实现自动调整桨叶角度。

这种技术可以提高发机电组的自主性和智能化水平。

风力发电机轴承新标准介绍

风力发电机轴承新标准介绍

风力发电机轴承新标准介绍风力发电机用轴承大致可以分为三类,即:偏航轴承、变桨轴承、传动系统轴承(主轴和变速箱轴承)。

偏航轴承安装在塔架与座舱的连接部,变桨轴承安装在每个叶片的根部与轮毂连接部位。

每台风力发电机设备用一套偏航轴承和三套变桨轴承(部分兆瓦级以下的风力发电机为不可调桨叶,可不用变桨轴承)。

1 代号方法风力发电机偏航、变桨轴承代号方法采用了JB/T 10471—2004中转盘轴承的代号方法,但是在风力发电机偏航、变桨轴承中出现了双排四点接触球式转盘轴承,而此结构轴承的代号在JB/T 10471—2004中没有规定,因此,在本标准中增加了双排四点接触球转盘轴承的代号。

由于单排四点接触球转盘轴承的结构型式代号用01表示,而结构型式代号02表示的是双排异径球转盘轴承结构,因此规定03表示双排四点接触球转盘轴承结构。

2 技术要求2.1 材料本标准规定偏航、变桨轴承套圈的材料选用42CrMo,热处理采用整体调质处理,调质后硬度为229HB—269HB,滚道部分采用表面淬火,淬火硬度为55HRC-62HRC。

由于风力发电机偏航、变桨轴承的受力情况复杂,而且轴承承受的冲击和振动比较大,因此,要求轴承既能承受冲击,又能承受较大载荷。

风力发电机主机寿命要求20年,轴承安装的成本较大,因此要求偏航、变桨轴承寿命也要达到20年。

这样轴承套圈基体硬度为229HB-269HB,能够承受冲击而不发生塑性变形,同时滚道部分表面淬火硬度达到55HRC-62HRC,可增加接触疲劳寿命,从而保证轴承长寿命的使用要求。

2.2低温冲击功本标准对偏航、变桨转盘轴承套圈低温冲击功要求:—20℃Akv不小于27J,冷态下的Akv值可与用户协商确定。

风力发电机可能工作在极寒冷的地区,环境温度低至—40吧左右,轴承的工作温度在—20~C左右,轴承在低温条件下必须能够承受大的冲击载荷,因此,要求轴承套圈的材料在调质处理后必须做低温冲击功试验,取轴承套圈上的一部分做成样件或者是与套圈同等性能和相同热处理条件下的样件,在—20~C环境下做冲击功试验。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、引言变桨是风力发电机组中的重要组成部分,它负责将风能转化为机械能,进而驱动发电机产生电能。

本文将详细介绍变桨的工作原理,包括变桨的结构和工作过程。

二、变桨的结构1. 叶片:变桨的核心部件,通常由复合材料制成,具有良好的轻量化和耐腐蚀性能。

2. 主轴:连接叶片和机舱的主要支撑结构,承受叶片的转动力矩。

3. 变桨机构:由电机、减速器和传动装置组成,用于控制叶片的转动角度。

三、变桨的工作过程1. 风能的捕捉:当风力发电机组运行时,叶片会根据风的方向和速度调整自身的角度,以最大限度地捕捉风能。

2. 叶片的转动:当风吹向叶片时,风的作用力会使叶片产生扭矩,通过主轴传递给变桨机构。

3. 变桨机构的控制:变桨机构通过电机、减速器和传动装置控制叶片的转动角度,以使叶片始终保持在最佳角度,以获得最高的风能转化效率。

4. 电能的产生:叶片的转动力矩通过主轴传递给发电机,发电机将机械能转化为电能,并输出给电网供电。

四、变桨的优势1. 提高发电效率:通过调整叶片的角度,变桨可以使叶片始终处于最佳角度,最大限度地捕捉风能,从而提高发电效率。

2. 降低机械负荷:变桨可以根据风速的变化调整叶片的角度,使叶片在高风速时减小受力面积,从而减轻机械负荷,延长设备的使用寿命。

3. 增强安全性:变桨可以根据风速的变化调整叶片的角度,使叶片在强风天气中减小受力面积,降低风力发电机组的受损风险。

五、变桨的发展趋势1. 多桨变桨:传统的风力发电机组通常采用三桨结构,未来随着技术的发展,多桨变桨将成为一种趋势,可以进一步提高发电效率。

2. 智能变桨:随着智能技术的发展,未来的变桨将具备更高的智能化水平,能够根据实时的风速和风向数据自动调整叶片的角度,以实现最佳的风能转化效率。

3. 轻量化设计:未来的变桨将更加注重轻量化设计,采用新型材料和结构,以减轻设备的重量,提高发电效率和使用寿命。

六、结论变桨作为风力发电机组的重要组成部分,起到了转化风能为电能的关键作用。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理标题:变桨工作原理引言:变桨是风力发机电组中至关重要的部份,它通过转动桨叶来捕捉风能并将其转化为机械能,进而驱动发机电发电。

本文将详细介绍变桨的工作原理。

一、变桨的基本原理1.1 变桨的定义和作用变桨是指风力发机电组中的桨叶能够根据风速的变化,自动调整角度以最大限度地捕捉风能。

其作用是在不同风速下保持桨叶的最佳运行状态,提高风能的利用效率。

1.2 变桨系统的组成变桨系统由桨叶、主轴、变桨驱动机构和控制系统组成。

桨叶负责捕捉风能,主轴将桨叶的运动传递给发机电,变桨驱动机构负责调整桨叶角度,控制系统则监测风速并相应地调整桨叶角度。

1.3 变桨的工作原理当风速增大时,控制系统会根据传感器的反馈信号判断风速变化,并发出指令调整桨叶角度。

变桨驱动机构根据指令将桨叶转动到合适的角度,以使桨叶能够更好地捕捉风能。

相反,当风速减小时,控制系统会相应地调整桨叶角度,以避免过载运行。

二、变桨的工作原理详解2.1 桨叶的设计和材料选择桨叶的设计要考虑风力的捕捉效率、结构强度和分量等因素。

常用的桨叶材料有复合材料、玻璃钢和碳纤维等,这些材料具有轻质、高强度和耐腐蚀等特点。

2.2 变桨驱动机构的工作原理变桨驱动机构通过机电、减速器和液压装置等组成,当控制系统发出指令时,机电会驱动减速器工作,通过液压装置转动桨叶。

液压装置的设计要考虑承载能力、响应速度和稳定性等因素。

2.3 控制系统的工作原理控制系统通过风速传感器等设备监测风速,并根据预设的参数和算法判断是否需要调整桨叶角度。

一旦判断需要调整,控制系统会发出指令给变桨驱动机构,实现桨叶角度的调整。

三、变桨的优势和应用3.1 提高风能利用效率变桨系统能够根据风速的变化调整桨叶角度,使其在不同风速下保持最佳运行状态,从而提高风能的利用效率。

3.2 增加风力发机电组的稳定性变桨系统能够根据风速变化及时调整桨叶角度,避免过载运行,增加风力发机电组的稳定性和可靠性。

3.3 减少对环境的影响变桨系统能够根据风速变化调整桨叶角度,使桨叶始终处于最佳角度,减少了风力发机电组对环境的噪音和视觉影响。

变桨系统(内容及基础原理的简介)

变桨系统(内容及基础原理的简介)

风力发电机变桨系统所属分类:技术论文来源:电器工业杂志更新日期:2011-07-20摘要:变浆系统是风力发电机的重要组成部分,本文围绕风力发电机变浆系统的构成、作用、控制逻辑、保护种类和常见故障分析等进行论述。

关键词:变桨系统;构成;作用;保护种类;故障分析1 综述变桨系统的所有部件都安装在轮毂上。

风机正常运行时所有部件都随轮毂以一定的速度旋转。

变桨系统通过控制叶片的角度来控制风轮的转速,进而控制风机的输出功率,并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机。

风机的叶片(根部)通过变桨轴承与轮毂相连,每个叶片都要有自己的相对独立的电控同步的变桨驱动系统。

变桨驱动系统通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动。

风机正常运行期间,当风速超过机组额定风速时(风速在12m/s到25m/s之间时),为了控制功率输出变桨角度限定在0度到30度之间(变桨角度根据风速的变化进行自动调整),通过控制叶片的角度使风轮的转速保持恒定。

任何情况引起的停机都会使叶片顺桨到90度位置(执行紧急顺桨命令时叶片会顺桨到91度限位位置)。

变桨系统有时需要由备用电池供电进行变桨操作(比如变桨系统的主电源供电失效后),因此变桨系统必须配备备用电池以确保机组发生严重故障或重大事故的情况下可以安全停机(叶片顺桨到91度限位位置)。

此外还需要一个冗余限位开关(用于95度限位),在主限位开关(用于91度限位)失效时确保变桨电机的安全制动。

由于机组故障或其他原因而导致备用电源长期没有使用时,风机主控就需要检查备用电池的状态和备用电池供电变桨操作功能的正常性。

每个变桨驱动系统都配有一个绝对值编码器安装在电机的非驱动端(电机尾部),还配有一个冗余的绝对值编码器安装在叶片根部变桨轴承内齿旁,它通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动记录变桨角度。

风机主控接收所有编码器的信号,而变桨系统只应用电机尾部编码器的信号,只有当电机尾部编码器失效时风机主控才会控制变桨系统应用冗余编码器的信号。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理标题:变桨工作原理引言概述:变桨是风力发电机组中非常重要的一个环节,它能够根据风力的变化调整桨叶的角度,从而最大程度地捕捉风能。

本文将详细介绍变桨的工作原理,包括传动系统、控制系统、桨叶角度调整等方面。

一、传动系统1.1 齿轮传动传动系统中的齿轮传动是变桨工作的核心部分。

它由主轴、主轴齿轮、转向齿轮和桨叶轴等组成。

主轴齿轮通过主轴与风轮相连,当风力推动风轮旋转时,主轴齿轮也会旋转。

转向齿轮将主轴齿轮的旋转方向转换为桨叶轴的旋转方向,从而实现桨叶角度的调整。

1.2 摆线传动摆线传动是传动系统中另一个重要的组成部分。

它由摆线齿轮和摆线齿轮架组成。

摆线齿轮架通过传动轴与桨叶轴相连,当转向齿轮旋转时,摆线齿轮也会旋转。

摆线齿轮的旋转使得桨叶轴产生摆动运动,从而调整桨叶的角度。

1.3 传动系统的优势传动系统采用齿轮传动和摆线传动的组合,具有传动效率高、传动稳定、结构紧凑等优势。

齿轮传动能够承受较大的转矩,摆线传动能够实现桨叶的精确调整,两者相结合使得变桨工作更加可靠和高效。

二、控制系统2.1 传感器控制系统中的传感器起到了关键作用。

它们能够感知风速、风向、桨叶角度等信息,并将这些信息传输给控制器。

常用的传感器包括风速传感器、风向传感器和角度传感器。

2.2 控制器控制器是控制系统的核心部分,它根据传感器传来的信息进行分析和处理,并根据预设的控制策略来调整桨叶角度。

控制器能够实时监测风力的变化,根据实际情况做出相应的调整,以确保风能的最大化利用。

2.3 控制系统的优势控制系统具有反应速度快、精确度高、自动化程度高等优势。

它能够根据实际情况实时调整桨叶角度,使风力发电机组在不同风力条件下都能够稳定运行,提高风能的利用效率。

三、桨叶角度调整3.1 主动调整桨叶角度的主动调整是通过控制系统来实现的。

当风力较小时,控制系统会将桨叶角度调整为较大的角度,以增加桨叶的受力面积,提高风能的捕捉效率。

当风力较大时,控制系统会将桨叶角度调整为较小的角度,以减小桨叶的受力面积,保证风力发电机组的安全运行。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、引言变桨是风力发机电组中重要的部件之一,它通过调整桨叶的角度来适应不同风速下的转速和功率输出。

本文将详细介绍变桨的工作原理,包括变桨的定义、作用、工作原理和常见的变桨控制方式。

二、定义和作用变桨是指风力发机电组主轴上连接桨叶的部件,它的主要作用是根据风速的变化调整桨叶的角度,以使风能以最佳方式转化为机械能,并保证发机电组在不同风速下的安全运行。

三、工作原理变桨工作原理可以分为机械式变桨和液压式变桨两种方式。

1. 机械式变桨机械式变桨是通过机械传动装置将控制信号转化为桨叶角度调整的动作。

其工作原理如下:首先,风力发机电组通过风向传感器和风速传感器获取风向和风速的信息;然后,将获取的风向和风速信息传输给控制器;控制器根据预设的控制算法,计算出桨叶的角度调整量;最后,通过机械传动装置将控制信号传递给变桨装置,使桨叶按照计算结果进行角度调整。

2. 液压式变桨液压式变桨是通过液压系统来实现桨叶角度的调整。

其工作原理如下:首先,风力发机电组通过风向传感器和风速传感器获取风向和风速的信息;然后,将获取的风向和风速信息传输给控制器;控制器根据预设的控制算法,计算出桨叶的角度调整量;最后,通过液压系统将控制信号传递给变桨装置,使桨叶按照计算结果进行角度调整。

四、常见的变桨控制方式根据不同的需求和技术条件,变桨可以采用多种不同的控制方式。

下面介绍几种常见的变桨控制方式:1. 常规变桨控制常规变桨控制是根据风速的变化来调整桨叶的角度。

当风速较小时,桨叶的角度较小,以提高风能的利用效率;当风速较大时,桨叶的角度较大,以减小风力对风力发机电组的冲击。

2. 主动变桨控制主动变桨控制是根据风向和风速的变化来调整桨叶的角度。

通过风向传感器和风速传感器获取风向和风速的信息,控制器根据预设的控制算法计算出桨叶的角度调整量,从而实现主动的桨叶角度调整。

3. 预测变桨控制预测变桨控制是根据风向和风速的变化以及未来的预测数据来调整桨叶的角度。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理变桨工作原理是指风力发机电组中的叶片转动的机制和原理。

风力发机电组通过捕捉风能,并将其转化为机械能,最终转化为电能。

而变桨工作原理即是风力发机电组中叶片的调整和控制机制。

一、变桨工作原理的基本概念风力发机电组通常由塔筒、机舱、叶片、主轴、发机电等组成。

其中,叶片是风力发机电组中最重要的部份之一,其主要作用是捕捉风能。

变桨工作原理即是通过控制叶片的角度和位置,使其能够更好地适应风向和风速的变化,从而提高发电效率。

二、变桨工作原理的具体机制1. 变桨角度调整风力发机电组的叶片通常由3片或者更多的叶片组成,每一个叶片都可以单独调整角度。

根据风向和风速的变化,风力发机电组的控制系统会自动调整叶片的角度,使其能够始终面对风向,并保持最佳的捕风面积。

这样可以使叶片受到更大的风力作用,提高发电效率。

2. 变桨位置调整叶片的位置也是变桨工作原理中的关键。

通常情况下,风力发机电组的叶片是固定在主轴上的,但在某些情况下,需要调整叶片的位置,以适应风向和风速的变化。

通过控制系统,风力发机电组可以实现叶片的旋转和倾斜,从而调整叶片的位置,使其能够更好地捕捉风能。

三、变桨工作原理的控制系统风力发机电组的变桨工作原理是通过控制系统来实现的。

控制系统通常由传感器、执行器和控制器组成。

传感器用于感知风向和风速的变化,控制器根据传感器的反馈信号,计算出叶片的调整角度和位置,然后通过执行器控制叶片的运动。

四、变桨工作原理的优势和应用1. 提高发电效率通过变桨工作原理,风力发机电组可以根据风向和风速的变化,调整叶片的角度和位置,使其始终面对风向,并保持最佳的捕风面积。

这样可以使叶片受到更大的风力作用,提高发电效率。

2. 适应不同的风速范围不同的风速对风力发机电组的叶片有不同的要求。

通过变桨工作原理,可以根据不同的风速范围,调整叶片的角度和位置,使其能够适应不同的风速条件,保持最佳的工作状态。

3. 提高风力发机电组的安全性变桨工作原理可以使风力发机电组在强风或者恶劣天气条件下自动调整叶片的角度和位置,以减小叶片受到的风力作用,提高风力发机电组的安全性。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、概述变桨是风力发电机组中的一个重要组成部分,它通过调整叶片的角度来适应不同风速下的风能转换效率。

本文将详细介绍变桨的工作原理及其关键技术。

二、工作原理1. 变桨系统组成变桨系统主要由叶片、桨毂、液压系统和控制系统组成。

叶片通过连接在桨毂上,桨毂则与主轴相连。

液压系统负责控制桨毂的转动,控制系统则根据风速和发电机组运行状态来调整液压系统的工作。

2. 变桨过程当风速发生变化时,控制系统会根据风速传感器的反馈信号判断当前风速,并根据预设的风速-功率特性曲线来确定最佳叶片角度。

然后,控制系统通过液压系统控制桨毂的转动,使叶片调整到相应的角度。

当风速较低时,叶片角度会增大以增加风能捕捉面积;当风速较高时,叶片角度会减小以减少风阻,保护发电机组。

3. 关键技术(1) 风速传感器:用于实时监测风速,将风速信号传输给控制系统,以便根据风速调整叶片角度。

(2) 液压系统:通过液压油缸控制桨毂的转动,实现叶片角度的调整。

液压系统需要具备高精度、高可靠性和快速响应的特点。

(3) 控制系统:根据风速传感器的反馈信号和预设的风速-功率特性曲线,控制液压系统的工作,实现叶片角度的调整。

(4) 叶片材料:叶片需要具备轻量化、高强度和耐腐蚀的特点,以适应不同的风速环境和气候条件。

三、数据分析根据实际的风力发电场运行数据,可以得出以下结论:1. 变桨系统的优化可以显著提高风力发电机组的发电效率。

通过合理调整叶片角度,可以最大限度地捕捉风能,提高发电机组的利用率。

2. 变桨系统的响应速度对发电效率影响较大。

当风速突然变化时,如果变桨系统响应迟缓,将导致发电机组的发电效率下降。

3. 叶片材料的选择对发电机组的寿命和稳定性有重要影响。

优质的叶片材料可以提高叶片的耐久性,减少维护成本。

四、发展趋势随着风力发电技术的不断发展,变桨系统也在不断创新和改进中。

未来的发展趋势包括:1. 智能化控制:利用先进的传感器和控制算法,实现变桨系统的智能化控制,提高风力发电机组的发电效率和稳定性。

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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。

环境适应性要求:轴承正常运行温度范围:-30℃~+50℃,耐低温极限温度:-45℃~+50℃。

二、结构特点
偏航轴承通常采用单排四点接触球或双排四点接触球,也有采用交叉圆柱滚子转盘轴承的。

变桨轴承一般采用单排四点接触球或双排四点接触球转盘轴承。

偏航轴承和变桨轴承一般由内圈、外圈、滚动体、保持架、塞子、锥销、密封圈组成。

其中套圈上带有内齿或外齿;保持架采用尼龙隔离块、黄铜隔离块或钢板冲压保持架;密封圈采用耐老化、稳定性强的丁腈橡胶NBR70,结构上有单层密封、双层密封、多唇密封等。

三、主要技术特点
风电转盘轴承具有高承载能力、高寿命(20年)和高可靠性,良好的防腐性能和密封性能、耐低温冲击性能、运转灵活性和平稳性等特点。

这些特点决定了它的一些有别于其他类转盘轴承的技术要求。

大致介绍如下:
1.材料:内、外圈材料采用42CrMo (国标GB/T3077),需要在-40℃时V型试棒做冲击功试验。

套圈材料必须进行探伤检验
2.游隙要求:变桨轴承的内部游隙为“负游隙”。

偏航轴承的内部游隙有的要求“负游隙”,有的要求正游隙(0~0.05mm)。

3.防腐要求:需要对套圈表面进行喷砂后喷涂纯锌,涂层厚度60~200μm。

并对外径表面进行封闭处理。

4.密封要求:要求密封圈耐老化、耐高、低温,密封良好,不能出现脱落、漏脂现象。

一般采用丁腈橡胶NBR70。

5.启动摩擦力矩要求:一般测量轴承在转速>0.1rpm,温度15℃~20℃条件下的空载启动摩擦力矩,启动摩擦力矩应该控制在某一规定的范围内。

启动摩擦力矩的大小可以间接反映轴承内部的游隙大小,是保证轴承能否正常工作的关键。

需要用专用的启动摩擦力矩试验机进行测试,每套轴承都要检测。

有些还要求在模拟试验机上进行模拟试验。

6.寿命要求:正常使用及维护下轴承额定寿命不小于20年。

7.其他要求:滚道表面淬火(硬度55~62HRC),润滑油脂满足高、低温、长寿命性能要求,内外圈安装孔位置度精度要求。

变桨轴承
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,一般采用单排四点接触球或双排四点接触球转盘轴承。

主要承受径向负荷、轴向负荷和倾覆力矩。

该轴承具有良好的密封性能、高可靠性、表面防腐,且运转平稳灵活、长寿命等优点。

偏航轴承
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。

偏航系统轴承通常采用单排四点
接触球或双排四点接触球转盘轴承,也有采用交
叉圆柱滚子转盘轴承的,可以同时承受轴向负荷、
径向负荷和倾覆力矩。

主轴轴承
主轴轴承位于风叶主轴,工作负荷高,并要求能够补偿主轴的变形。

因此,该轴承应具有良好的调心性能、较高的负荷容量,以及较长的使用寿命。

一般采用通过优化设计的调心滚子轴承。

也有采用双列圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承的。

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