风电机组成部分及结构原理

3.2 机 舱
机舱放置在塔的最上端，风力发电设备 的运转所需要的所有功能组件都安装在 机舱里。机舱的里面可供人行走，从塔 筒里面的梯子可进入机舱, 但必须事先启 动相关的锁定装置 (可参考安全指示)。 机舱的外壳是光纤强化塑料 ，上层的壳 盖可用吊车吊起。

3.3 转子叶片、转子轮毂和转子轴

3.4 齿轮箱
转子的驱动功率通过主轴传达到三阶的行星齿 轮箱 (1 阶行星, 2 阶齿轮)。 主轴和齿轮箱用一 个夹紧系统摩擦密封彼此连接， 这个主轴驱动 装置元件在轴的那一面通过主轴承和在驱动装 置那一面通过旋转力矩支柱来支撑。 驱动装置的数据如下: • 功率Pmech= 1660 千瓦 齿轮箱的高速轴通过一个联轴器与发电机连接 在一起。
3.6 液压制动
液压机组的功能是打开刹车，或是在设备 运作中维持刹车在开着的状态。这套系统 以 “failsafe”的模式工作, 也就是说，系统 故障时弹簧会启动制动装置的闭合。 停电时，制动装置的液压阀门的开关继电 器的电压供应会中断。在无电压状态下阀 门通风所需的压力下降，制动垫层会被弹 簧推向制动片。

3.5 异步发电机


轴的转动能量透过风力发电设备的机舱里的双线馈电 异步发电机转换成电能。 异步发电机里有一个线圈转子在转动，它透过集电环 向外连接。在转子电路里有一个变频器, 变频器把频率 可调整的电流注入转子电路, 如此一来转速在同步转数 的大约 ± 30 % 左右都可调整。转差功率在超同步运 作时从转子透过变频器把电流回馈给电网， 或是在下 同步运作时把电网的电流透过变频器注入转子。 风速低于额定风速时，透过异步发电机的变频器可以 在整个转数范围里调节发电机的转动力矩，发电机的 转动力矩的调整是根据转动力矩-转数-特性曲线来优化 功率输出。
重量:6.5t 高度:3.01m 长度:34m

1.3 轮 毂（Hub）
轮毂的作用： 1. 将叶片连接在 一起，形成转子， 吸收风能并通过 主轴传送到齿轮 箱。 2. 内部元件控制 变桨。 重量:15.5t

1.4 塔 筒（Tower）
塔筒由三部分构成 第一段：重42t、高 20.15m、直径上 3.383m、下4.078m 第二段：重24.408t、 高20.15m、直径上 3.016m、下3.383m 第三段：重18.826t、 高22.80m、直径上 2.556m、下3.016m

3.7 低压开关和控制装置

主要元件: 低压配电盘 电压供应 开关部件，包括电脑 变频器
3.8 电源连接
一 风电机主要组成部分
风电机主要由: 机舱
叶片
轮毂
塔筒等构成
1.1 机 舱（Nacelle）




机舱是组成风力 发电机的核心部 件之一，内部有 发电机、齿轮箱 等重要元件。 长：8.96m 宽：3.62m 高：3.80m 重量：50t
机舱内部构造ຫໍສະໝຸດ Baidu
发电机（Generator）
转子叶片, 转子轮毂和转子轴组成一个功 能单位， 风能经由三个转子叶片传到转 子轮毂，再从转子轮毂经由转子轴传到 驱动装置。 三叶转子迎风面安装在塔筒上，转子轴 倾斜4 度是为了避免转子叶片转动时太接 近塔身。

转子的三个叶片透过独立的调整系统可 分别调整三个叶片。 风力发电设备在部分负荷范围内，在固 定的转子叶片角度下用不同的转数运作。 当风速大于额定风速时,发电机的功率透 过转子叶片角度的调整而调整。 无风时转子静止，风再吹起时转子会自 行运转。风速大于每秒2,5 米时，机舱会 自动跟踪风向,以便使风力发电设备处于 正确的风向。



转子叶片角度的调整是由三个转子叶片分别变 桨的，三个调整叶片用的驱动装置和各自的能 源缓冲器(不需外来的能源供应可用来关掉设备和一个 电子元件）与转子叶片角度的同步和实际值控制器一 起安放在转子轮毂里。由于三个转子叶片可分开调整， 三个制动系统也是各自独立的。 除此之外，在快速转动的驱动装置轴上还有一个机械 式制动装置。 当安全关机装置或手动关机装置启动 时，这个机械式制动装置就会起作用，最大的制动力 矩是风力发电设备的额定力矩的1,6倍。 机舱是透过球型旋转接口跟塔身联接， 风向追踪是 用电子方位驱动。
三 GE1.5s风机各个元件的描述


塔筒 机舱 转子叶片, 转子轮毂和转子轴 传动装置 异步发电机 制动装置，包含液压装置 低压开关和控制装置 电源连接
3.1 塔 筒
塔筒钢管塔身，里面有梯子。在不同高度的塔 筒，其地基和塔身基脚的构造也视塔身高度而 异。 每一个塔身由三段钢管组成，安装时借助吊车 之力把它们叠在一起， 末端凸缘处用螺钉锁起来，机舱安置在塔筒最 上面那一段和用方位轴承联接。 风力发电设备的电源线和控制线在塔筒里面从 机舱连接到控制柜。
二 风电机功能描述



转子的驱动功率通过带有变频器的异步发电机上 的行星轮联动装置而在转子电路中起作用 ，如此 一来在用电设备对电网的反作用很低的情况下， 转子可以有不同转数进行工作。 三只叶以迎风方向安装在塔身上， 在部分负荷范 围内，风力发电设备用可变的转子叶片角度工 作，转数介于11 –22 min-1 之间。 当风速大于额定风速时, 可用调整转子叶片角度的 方式来调整功率，为了避免阵风时转子叶片的角 度必须很快调整， 在正常运作下GE Energy 1.5sl/1.5sle 型的设备转子转数可在短时间内提高到 22 min-1。

异步双馈发电机 额定功率：1545kW 额定转速：1800rpm 重量：7t
齿轮箱（Gearbox）
作用： 将输入轴的低转 速经若干级齿轮 传动变换到输出 轴的高转速，传 输比为1:90。 结构： 三级行星齿轮传 动机构。

1.2 叶 片（Blade）
叶片主要作
用是吸收风 能。