(完整版)风力发电机组各系统介绍
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风力发电机组各系统介绍
浙江运达风力发电工程有限公司
风力发电机组原理
风轮把风作用在桨叶上的力转化为自身 的转速和扭矩，通过主轴——增速箱— —联轴器——高速轴把扭矩和转速传递 到发电机，实现风能－机械能－电能的 转换。
风力发电机组的组成
• 1. 传动系统 • 2. 偏航系统 • 3. 刹车系统 • 4. 支承系统 • 5. 冷却润滑系统 • 6. 电控系统
• ３、通过过滤器的油液进入阀组，当油液温度较低时， 油液直接流回齿轮箱各个轴承和齿面的润滑点，这时 系统只起润滑作用。当油液温度达到设定值时，通过 阀的调配，油液全部强行通过冷却器，给油液进行冷 却后再流回齿轮箱各个润滑点。
• 外齿面或内齿面啮合
三、刹车系统
• 刹车系统的作用 1、使风力发电机组在发生故障或紧急情况 下，
能快速、平稳的制动停机。 2、在运行情况下使机组保持稳定，不被侧风或
绕流影响。
刹车机构组成
• 叶片刹车（小叶片或变桨） • 风轮刹车（低速、高速制动装置） • 偏航刹车（盘式制动器）
• 叶尖刹车
偏航齿箱
参数： • 型式： 法兰联接的同轴行星（摆线）齿轮箱 • 额定输入功率: 1.5kW • 额定输入转速: 940rpm • 额定输出转速: 1.245rpm • 额定传动比: 755 • 额定输入扭矩: 15Nm • 使用环境温度 ： -30℃～+40℃ • 噪声（声功率级）：≤90 dB（A） • 润滑油： Mobil或Shell、BP的合成齿轮油
紧急刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖快速刹车， 两个圆 盘刹车全部作用，电机立即切出电网。
该程序用于紧急状况或过转速飞车
调整
刹车系统的控制机构－液压系统
四、支承系统
• 塔架的作用 支承风力发电机组的机械部件，承受各部件作用在塔 架上的力和风载
• 基础的作用 安装、支承风力发电机组，平衡运行过程中产生的各 种载荷。
胀套
胀套外圈 胀套内圈
齿轮箱低速输入轴
齿轮箱
齿轮箱参数：
• 输入功率: 880kW
• 额定功率: 750kW
• 效率:
＞97%
• 传动链：一级行星二级平行轴
• 输入转速: 22.5rpm
• 输出转速: 1520rpm
• 工作温度: -20℃～＋50℃（常）
-30℃～＋50℃（低）
• 传动比: 67.4
作用 1、与控制系统相互配合，使机组风轮始终处于迎风状态，
充分利用风能，提高机组的发电效率。 2、提供必要的锁紧力矩，以保障风机的安全运行。
偏航驱动
偏航制动器
回转支承内圈 回转支承外圈
• 偏航动作 1、机组与风向夹角达到某一值以上一定时间段。 2、防止电缆缠绕，偏航角度达到某一值以上时解缆。 3、在大风时停机并需要偏航一定角度以减轻机组的风载。
一、传动系统
• 作用： 1、把风能转化成旋转机械能 2、传递扭矩，并增速达到发电机的同步转速 3、将旋转机械能转化成电能
• 传动系统组成
桨叶、轮毂、主轴、轴承、轴 承座、胀套、齿轮箱、联轴器、 发电机
桨
• 功率控制： • 材料: • 叶片长度: • 风轮直径： • 叶片数量: • 锥角: • 轴倾角:
• 重量和质心: ≤4.5t
• 冷却方式: 空冷
•联轴器
发电机
发电机参数：
• 类型: 异步、双馈电机
• 额定功率: 750kW
• 额定转速: 1520rpm
• 额定转差: 1.33%
• 绝缘等级: H
• 防护等级: IP 54
• 额定电压: 690 V
• 频率：
50Hz
• 冷却方式： 风冷
二、偏航系统
• 风轮刹车（一对）
• 偏航刹车
刹车程序
慢速刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖慢速刹车，电机在 转速低于同步转速时切出 ，当电机转速低于设 定值时，一个圆盘刹车制动，当电机转速为 0rpm，第二个圆盘刹车制动，此时两个圆盘刹 车全部作用
• 该刹车程序用于正常停机或一般故障停机
快速刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖快速刹车，电机立 即切出电网。风轮刹车得到指令，一个圆盘刹 车制动。当电机转速为0rpm，第二个圆盘刹车 制动。两个圆盘刹车全部作用。
叶
失速、定桨 玻璃钢 23.5m 、24m 49m、50m
3 2.5° 5°
轮
毂
• 轮毂材料: QT400－18或 QT350－22L
• 涂层：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HEMPEL
• 与桨叶连接： 高强度螺栓
主轴、轴承、轴承座 • 轴承：SFK 或FAG • 主轴：材料42CrMoA • 轴承座：材料QT400－18AL
• 塔架 材料：Q345 轮毂高度：依据项目和当地风切变指数综合考虑 而定
• 基础 钢筋混凝土
五、冷却润滑系统
• 作用 1、对齿轮箱各轴承、各齿面提供足够的润滑。 2、对齿轮箱进行冷却散热。
• 冷却润滑系统组成 润滑油泵：将齿箱润滑油吸入，输出压力油。
滤油器：将油液过滤，给齿箱提供清洁的润滑 油，通常精度为10μm。
冷却器：通过与空气的热交换，将热油冷却。
连接管路：连接各个部件。
附件：提供滤油器堵塞报警，显示回油压力。
8(VD3)
9(VD2)
10
7(VD1) 6 5
4(E2)
11(Me2)
12(E1)
14
13(Me3)
3
2
1
• １、电机驱动油泵，将润滑油从齿轮箱底部泵入过滤 器。
• ２、过滤器内采用的是双精度滤芯，分成两层，有两 种过滤精度等级，两层之间由阀隔开，当在低温下启 动设备时，油液温度低，粘度较大，通过粗滤芯。随 着设备的启动，油液温度逐渐升高，油液完全通过高 精度滤芯；过滤器上带有压差发讯器，当滤芯达到使 用寿命时，会发出报警信号；
偏航电机
参数： • 型式： 具有多层盘式制动和顶端通风的三相电动机 • 额定功率: 1.5kW • 额定转速: 940rpm • 电压： 690V • 频率： 50Hz • 保护等级： IP54 • 绝缘等级： F • 制动： 电磁开启，弹簧制动；不锈钢或镀铬制动盘 • 制动力矩
回转支承
• 型式：四点球接触滚珠轴承 （单排或双排）
浙江运达风力发电工程有限公司
风力发电机组原理
风轮把风作用在桨叶上的力转化为自身 的转速和扭矩，通过主轴——增速箱— —联轴器——高速轴把扭矩和转速传递 到发电机，实现风能－机械能－电能的 转换。
风力发电机组的组成
• 1. 传动系统 • 2. 偏航系统 • 3. 刹车系统 • 4. 支承系统 • 5. 冷却润滑系统 • 6. 电控系统
• ３、通过过滤器的油液进入阀组，当油液温度较低时， 油液直接流回齿轮箱各个轴承和齿面的润滑点，这时 系统只起润滑作用。当油液温度达到设定值时，通过 阀的调配，油液全部强行通过冷却器，给油液进行冷 却后再流回齿轮箱各个润滑点。
• 外齿面或内齿面啮合
三、刹车系统
• 刹车系统的作用 1、使风力发电机组在发生故障或紧急情况 下，
能快速、平稳的制动停机。 2、在运行情况下使机组保持稳定，不被侧风或
绕流影响。
刹车机构组成
• 叶片刹车（小叶片或变桨） • 风轮刹车（低速、高速制动装置） • 偏航刹车（盘式制动器）
• 叶尖刹车
偏航齿箱
参数： • 型式： 法兰联接的同轴行星（摆线）齿轮箱 • 额定输入功率: 1.5kW • 额定输入转速: 940rpm • 额定输出转速: 1.245rpm • 额定传动比: 755 • 额定输入扭矩: 15Nm • 使用环境温度 ： -30℃～+40℃ • 噪声（声功率级）：≤90 dB（A） • 润滑油： Mobil或Shell、BP的合成齿轮油
紧急刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖快速刹车， 两个圆 盘刹车全部作用，电机立即切出电网。
该程序用于紧急状况或过转速飞车
调整
刹车系统的控制机构－液压系统
四、支承系统
• 塔架的作用 支承风力发电机组的机械部件，承受各部件作用在塔 架上的力和风载
• 基础的作用 安装、支承风力发电机组，平衡运行过程中产生的各 种载荷。
胀套
胀套外圈 胀套内圈
齿轮箱低速输入轴
齿轮箱
齿轮箱参数：
• 输入功率: 880kW
• 额定功率: 750kW
• 效率:
＞97%
• 传动链：一级行星二级平行轴
• 输入转速: 22.5rpm
• 输出转速: 1520rpm
• 工作温度: -20℃～＋50℃（常）
-30℃～＋50℃（低）
• 传动比: 67.4
作用 1、与控制系统相互配合，使机组风轮始终处于迎风状态，
充分利用风能，提高机组的发电效率。 2、提供必要的锁紧力矩，以保障风机的安全运行。
偏航驱动
偏航制动器
回转支承内圈 回转支承外圈
• 偏航动作 1、机组与风向夹角达到某一值以上一定时间段。 2、防止电缆缠绕，偏航角度达到某一值以上时解缆。 3、在大风时停机并需要偏航一定角度以减轻机组的风载。
一、传动系统
• 作用： 1、把风能转化成旋转机械能 2、传递扭矩，并增速达到发电机的同步转速 3、将旋转机械能转化成电能
• 传动系统组成
桨叶、轮毂、主轴、轴承、轴 承座、胀套、齿轮箱、联轴器、 发电机
桨
• 功率控制： • 材料: • 叶片长度: • 风轮直径： • 叶片数量: • 锥角: • 轴倾角:
• 重量和质心: ≤4.5t
• 冷却方式: 空冷
•联轴器
发电机
发电机参数：
• 类型: 异步、双馈电机
• 额定功率: 750kW
• 额定转速: 1520rpm
• 额定转差: 1.33%
• 绝缘等级: H
• 防护等级: IP 54
• 额定电压: 690 V
• 频率：
50Hz
• 冷却方式： 风冷
二、偏航系统
• 风轮刹车（一对）
• 偏航刹车
刹车程序
慢速刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖慢速刹车，电机在 转速低于同步转速时切出 ，当电机转速低于设 定值时，一个圆盘刹车制动，当电机转速为 0rpm，第二个圆盘刹车制动，此时两个圆盘刹 车全部作用
• 该刹车程序用于正常停机或一般故障停机
快速刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖快速刹车，电机立 即切出电网。风轮刹车得到指令，一个圆盘刹 车制动。当电机转速为0rpm，第二个圆盘刹车 制动。两个圆盘刹车全部作用。
叶
失速、定桨 玻璃钢 23.5m 、24m 49m、50m
3 2.5° 5°
轮
毂
• 轮毂材料: QT400－18或 QT350－22L
• 涂层：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HEMPEL
• 与桨叶连接： 高强度螺栓
主轴、轴承、轴承座 • 轴承：SFK 或FAG • 主轴：材料42CrMoA • 轴承座：材料QT400－18AL
• 塔架 材料：Q345 轮毂高度：依据项目和当地风切变指数综合考虑 而定
• 基础 钢筋混凝土
五、冷却润滑系统
• 作用 1、对齿轮箱各轴承、各齿面提供足够的润滑。 2、对齿轮箱进行冷却散热。
• 冷却润滑系统组成 润滑油泵：将齿箱润滑油吸入，输出压力油。
滤油器：将油液过滤，给齿箱提供清洁的润滑 油，通常精度为10μm。
冷却器：通过与空气的热交换，将热油冷却。
连接管路：连接各个部件。
附件：提供滤油器堵塞报警，显示回油压力。
8(VD3)
9(VD2)
10
7(VD1) 6 5
4(E2)
11(Me2)
12(E1)
14
13(Me3)
3
2
1
• １、电机驱动油泵，将润滑油从齿轮箱底部泵入过滤 器。
• ２、过滤器内采用的是双精度滤芯，分成两层，有两 种过滤精度等级，两层之间由阀隔开，当在低温下启 动设备时，油液温度低，粘度较大，通过粗滤芯。随 着设备的启动，油液温度逐渐升高，油液完全通过高 精度滤芯；过滤器上带有压差发讯器，当滤芯达到使 用寿命时，会发出报警信号；
偏航电机
参数： • 型式： 具有多层盘式制动和顶端通风的三相电动机 • 额定功率: 1.5kW • 额定转速: 940rpm • 电压： 690V • 频率： 50Hz • 保护等级： IP54 • 绝缘等级： F • 制动： 电磁开启，弹簧制动；不锈钢或镀铬制动盘 • 制动力矩
回转支承
• 型式：四点球接触滚珠轴承 （单排或双排）