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偏航控制系统特点
偏航系统都能对风向变化进行自动识别，并 进行自动对风；偏航系统的电机都有采用软起动 方式，减少了起动电流对电机的冲击，并使启动 平稳，延长电机寿命；偏航系统都安装有减速器， 使转起动平稳，减小撞击；风机偏航系统都有扭 缆保护装置，使其自动运行更安全可靠；偏航系 统都有可靠的执行电路来进行工作；偏航系统都 具有叶轮锁定装置，以提高风机的可靠性。
15
结束
最后感谢各位老师在我设计 过程中对我的帮助!
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4
➢水平轴风力机简介
水平轴风力机的风轮围绕一个水平轴旋转，工 作时，风轮的旋转平面与风向垂直，风轮上的叶 片是径向安置的,与旋转轴相垂直，用于风力发电 的风力机一般叶片数取 1～4(大多为 2片或 3 片) ，叶片数多的风力机通常称为低速风力机， 它在低速运行时，有较高的风能利用系数和较大 的转矩。它的起动力矩大，起动风速低,因而适用 于提水。叶片数少的风力机通常称为高速风力机。 它在高速运行时有较高的风能利用系数，但起动 风速较高。由于其叶片数很少，在输出同样功率 的条件下比低速风轮要轻得多，因此适用于发电。
风向标和风速仪都安装在风力发电机机舱的尾部，固定在风向标支架 上，引线通过支架得铁管连接在机舱控制柜得模板上。
对风装置每隔十分钟进行一次对风检测。控制系统根据风向标的指向 来检测此时的风向角，再根据风向标与机舱的夹角（锐角）来判断是 否进行偏航。如果系统检测到风向没有发生改变，那么系统不发出偏 航指令：如果系统检测到风向发生变化，那么系统此时进行风向角计 算，工作人员可以根据风向标的方向和系统显示面板来判断风向，计 算出来的风向角再与机舱的夹角进行比对，如果大于10°系统则发出 偏航信号，根据风向角来决定是否左偏或者右偏，偏航多少度。
失速保护时偏离风向：当有特大强风发生时，机组自动停机，释 放叶尖，背风，以达到保护风轮免受损坏的目的。
9
偏航控制系统工作原理
机舱是可以顺时针旋转也可以逆时针旋转的，在 偏航过程中，如果机舱总是朝向一个方向旋转是 肯定不行的，因为机舱底部大齿圈内部布置着多 根电缆，机舱旋转电缆也就跟着扭转，所以为了 防止电缆扭转破坏特地控制机舱同一方向旋转圈 数不得超过650度（从0度开始，0度为安装风电 机组时确定的位置）。这种控制方法就是靠偏航 接近开关和限位开关来实现的，接近开关一左一 右共两个，负责记录机舱位置，当机舱达到＋ 650度或－650度时发出信号，控制系统控制偏 航电机反向旋转解缆。限位开关是作为极限位置 开关使用的，当机舱继续旋转达到680度时，限 位开关被触发而使得风电机组快速停机。
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偏航控制系统实物图
11
接近开关简介
接近开关是一个光传感器， 利用偏航齿圈齿的高低不 同而使得光信号不同来工 作，采集光信号并计数。 通过一左一右两个接近开 关采集的信号，控制系统 控制机组偏航不超过680 度，防止线缆缠绕。
接近开关的实物图如右图 所示：
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限位开关简介
限位开关也是防止电 缆缠绕而设置的传感 器，当机舱偏航旋转 圈数达到680度时，限 位开关发出信号，整 个机组快速停机。
5
➢垂直轴风力机简介
垂直轴风力机的风轮围绕一个垂直轴旋 转，其主要优点是可以接受来自任何方向的 风，因而当风向改变时无需对风。由于不需 要调向装置,也就是说不需要偏航控制系统， 因此它们的结构设计简单。
6
➢风力发电机的组成
风力发电机的样式虽然很多,但其原理和结构总的说来 还是大同小异的
7
➢风力机的偏航控制系统
偏航控制系统主要有三个功能： 正常运行时自动对风：当机舱偏离风向一定角度时，控制系统
发出向左或者向右调向的指令，机舱开始对风，知道达到允许的范围 内，自动对风停止；
绕揽时自动解缆：当机舱向同一方向累计偏转达到一定的角度时， 系统控制停机，或者此时报告扭揽故障，机组自动停机，等待工作人 员来手动解缆；
我国风能资源比较丰富，近十几年来，对风能资源状况作了较深入的 勘测调查，全国可开发利用的风能资源总量约2.5亿kw。东南沿海和 山东、辽宁沿海及其岛屿，内蒙古北部，甘肃、新疆北部以及松花江 下游等地区均属风能资源丰富区，年平均风速≥6m/s ，有很好的开 发利用条件。这些地区中很多地方常规能源贫乏，无电或严重缺电， 尤其是新疆、内蒙古的大部分草原牧区以及沿海几千个岛屿，人口分 散，电网难以通达，或无电力供应，或采用很贵的柴油发电。
在国家的“十二五”规划中，风力发电的建设是使风能成为真正的补 充替代能源和发挥规模效益的主要方式。
3
➢风力发电机的类型
风力机的种类和式样很多，但由于风力机 将风能转变为机械能的主要部件是受风力作用 而旋转的风轮,因此,风力机依风轮的结构及其 在气流中的位置大体上可分为两大类:
一类为水平轴风力机 ； 一类为垂直轴风力机。
毕业设计PowerPoint幻灯片
题目:风力发电机及偏航控制系统
指导老师:NNN 设计人:NNN
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风力发电机及偏航控制系统 主要内容
➢ 风力发电的背景及发展意义 ➢风力发电机简介 ➢风力机的偏航控制系统
2
➢风力发电的背景
能源是社会经济和人类生活的主要物质基础，是社会发展的动力，然 而，作为世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然气等不可再生资源的 储量却日趋减少。世界各个国家都在大力发展风力发电，尤其是欧洲 各国，风力发电已经形成了成熟的规模。
解缆记数器实物图如 右图所源自文库：
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测风装置（风向标和风速仪）
风速仪和风向标是分别利用磁感风速杯和风向标来测定的。风向标的 基本构造分为头部、水平杆和尾翼三个部分。磁感风速杯有三个对称 风杯，固定于垂直轴上，令每个风杯得直径面都垂直。由于风杯凹面 比凸面承受较大得风力，风杯就会随风旋转，工作人员可以通过风杯 转动得速度来确定风速，也可以通过观察面板查找到当前的风速。
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，对风电机组利用 风能起着非常巨大的作用。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，其主要组成部分包括：偏航大 齿圈、侧面轴承、滑垫保持装置、上下及 侧面滑动衬垫、偏航驱动装置、偏航限位 开关、接近开关、风速仪风向标等等。
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偏航系统的功能
偏航控制系统特点
偏航系统都能对风向变化进行自动识别，并 进行自动对风；偏航系统的电机都有采用软起动 方式，减少了起动电流对电机的冲击，并使启动 平稳，延长电机寿命；偏航系统都安装有减速器， 使转起动平稳，减小撞击；风机偏航系统都有扭 缆保护装置，使其自动运行更安全可靠；偏航系 统都有可靠的执行电路来进行工作；偏航系统都 具有叶轮锁定装置，以提高风机的可靠性。
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结束
最后感谢各位老师在我设计 过程中对我的帮助!
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➢水平轴风力机简介
水平轴风力机的风轮围绕一个水平轴旋转，工 作时，风轮的旋转平面与风向垂直，风轮上的叶 片是径向安置的,与旋转轴相垂直，用于风力发电 的风力机一般叶片数取 1～4(大多为 2片或 3 片) ，叶片数多的风力机通常称为低速风力机， 它在低速运行时，有较高的风能利用系数和较大 的转矩。它的起动力矩大，起动风速低,因而适用 于提水。叶片数少的风力机通常称为高速风力机。 它在高速运行时有较高的风能利用系数，但起动 风速较高。由于其叶片数很少，在输出同样功率 的条件下比低速风轮要轻得多，因此适用于发电。
风向标和风速仪都安装在风力发电机机舱的尾部，固定在风向标支架 上，引线通过支架得铁管连接在机舱控制柜得模板上。
对风装置每隔十分钟进行一次对风检测。控制系统根据风向标的指向 来检测此时的风向角，再根据风向标与机舱的夹角（锐角）来判断是 否进行偏航。如果系统检测到风向没有发生改变，那么系统不发出偏 航指令：如果系统检测到风向发生变化，那么系统此时进行风向角计 算，工作人员可以根据风向标的方向和系统显示面板来判断风向，计 算出来的风向角再与机舱的夹角进行比对，如果大于10°系统则发出 偏航信号，根据风向角来决定是否左偏或者右偏，偏航多少度。
失速保护时偏离风向：当有特大强风发生时，机组自动停机，释 放叶尖，背风，以达到保护风轮免受损坏的目的。
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偏航控制系统工作原理
机舱是可以顺时针旋转也可以逆时针旋转的，在 偏航过程中，如果机舱总是朝向一个方向旋转是 肯定不行的，因为机舱底部大齿圈内部布置着多 根电缆，机舱旋转电缆也就跟着扭转，所以为了 防止电缆扭转破坏特地控制机舱同一方向旋转圈 数不得超过650度（从0度开始，0度为安装风电 机组时确定的位置）。这种控制方法就是靠偏航 接近开关和限位开关来实现的，接近开关一左一 右共两个，负责记录机舱位置，当机舱达到＋ 650度或－650度时发出信号，控制系统控制偏 航电机反向旋转解缆。限位开关是作为极限位置 开关使用的，当机舱继续旋转达到680度时，限 位开关被触发而使得风电机组快速停机。
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偏航控制系统实物图
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接近开关简介
接近开关是一个光传感器， 利用偏航齿圈齿的高低不 同而使得光信号不同来工 作，采集光信号并计数。 通过一左一右两个接近开 关采集的信号，控制系统 控制机组偏航不超过680 度，防止线缆缠绕。
接近开关的实物图如右图 所示：
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限位开关简介
限位开关也是防止电 缆缠绕而设置的传感 器，当机舱偏航旋转 圈数达到680度时，限 位开关发出信号，整 个机组快速停机。
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➢垂直轴风力机简介
垂直轴风力机的风轮围绕一个垂直轴旋 转，其主要优点是可以接受来自任何方向的 风，因而当风向改变时无需对风。由于不需 要调向装置,也就是说不需要偏航控制系统， 因此它们的结构设计简单。
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➢风力发电机的组成
风力发电机的样式虽然很多,但其原理和结构总的说来 还是大同小异的
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➢风力机的偏航控制系统
偏航控制系统主要有三个功能： 正常运行时自动对风：当机舱偏离风向一定角度时，控制系统
发出向左或者向右调向的指令，机舱开始对风，知道达到允许的范围 内，自动对风停止；
绕揽时自动解缆：当机舱向同一方向累计偏转达到一定的角度时， 系统控制停机，或者此时报告扭揽故障，机组自动停机，等待工作人 员来手动解缆；
我国风能资源比较丰富，近十几年来，对风能资源状况作了较深入的 勘测调查，全国可开发利用的风能资源总量约2.5亿kw。东南沿海和 山东、辽宁沿海及其岛屿，内蒙古北部，甘肃、新疆北部以及松花江 下游等地区均属风能资源丰富区，年平均风速≥6m/s ，有很好的开 发利用条件。这些地区中很多地方常规能源贫乏，无电或严重缺电， 尤其是新疆、内蒙古的大部分草原牧区以及沿海几千个岛屿，人口分 散，电网难以通达，或无电力供应，或采用很贵的柴油发电。
在国家的“十二五”规划中，风力发电的建设是使风能成为真正的补 充替代能源和发挥规模效益的主要方式。
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➢风力发电机的类型
风力机的种类和式样很多，但由于风力机 将风能转变为机械能的主要部件是受风力作用 而旋转的风轮,因此,风力机依风轮的结构及其 在气流中的位置大体上可分为两大类:
一类为水平轴风力机 ； 一类为垂直轴风力机。
毕业设计PowerPoint幻灯片
题目:风力发电机及偏航控制系统
指导老师:NNN 设计人:NNN
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风力发电机及偏航控制系统 主要内容
➢ 风力发电的背景及发展意义 ➢风力发电机简介 ➢风力机的偏航控制系统
2
➢风力发电的背景
能源是社会经济和人类生活的主要物质基础，是社会发展的动力，然 而，作为世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然气等不可再生资源的 储量却日趋减少。世界各个国家都在大力发展风力发电，尤其是欧洲 各国，风力发电已经形成了成熟的规模。
解缆记数器实物图如 右图所源自文库：
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测风装置（风向标和风速仪）
风速仪和风向标是分别利用磁感风速杯和风向标来测定的。风向标的 基本构造分为头部、水平杆和尾翼三个部分。磁感风速杯有三个对称 风杯，固定于垂直轴上，令每个风杯得直径面都垂直。由于风杯凹面 比凸面承受较大得风力，风杯就会随风旋转，工作人员可以通过风杯 转动得速度来确定风速，也可以通过观察面板查找到当前的风速。
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，对风电机组利用 风能起着非常巨大的作用。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，其主要组成部分包括：偏航大 齿圈、侧面轴承、滑垫保持装置、上下及 侧面滑动衬垫、偏航驱动装置、偏航限位 开关、接近开关、风速仪风向标等等。
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偏航系统的功能