偏航系统原理及技术特点的分析

偏航系统原理及技术特点的分析

一．偏航的构成及原理：

偏航系统主要由偏航测量及偏航驱动部分，机械传动部分，扭缆保护装置三大部分组成，其各部分组成及工作原理如下：

（一）、偏航测量及偏航驱动部分：

偏航测量及偏航驱动主要由风向标、偏航识别和偏航执行机构组成。

1．测量：

风机对风的测量主要是由风向标来完成。随着数字电路的发展，风向标的种类也有许多。风向标是一种光电感应传感器。有一种内部带有一个8位的格雷码盘，当风向标随风转动时，同时也带动格雷码盘转动，由此得到不同的格雷码盘，通过光电感应元件，变成一组8位数字信号传入单板机。格雷码盘将360°分成256个区，每个区为1.41°，固其测量精度为1.41°.另一种风向标在转动时，将同时带动两个传感器一起转动，风向标正向是一号传感器，为0°轴，二号传感器同一号传感器成90°夹角，为90°轴，这样就将形成一个虚拟的坐标，坐标里有4个象限，当风向标转动后，就会同风机现在的方向形成夹角，而风机现在的方向必定会落在风向标所带的坐标象限内，这样一来就会使风机偏航，偏航动作见表

2.偏航识别和执行机构

当风向标的信号被采集后，通过数据传输到工业单板机.工业单板机通过程序计算后进行判断，是否应偏航?当确定须偏航后，计算机发出偏航动作信号.信号经放大后先驱动顺偏或逆偏继电器，再由继电器驱动接触器吸合，使偏航电机带电运行来完成顺时针或逆时针转动对风.偏航正、反向驱动电路是互为闭锁回路。

（二）机械传动部分

传动部分主要由偏航电机、偏航减速机构、偏航小齿轮、偏航齿圈、偏航刹车组成。

1．偏航电机

各类风机都采胩三相异步电动机，额定功率BONUS150KW风机为0.55KW，TACKE600KW风机为2.2KW，ANBONUS450KW风机为0.55KW(双电机)，

JACOBS500KW风机为0.55KW(双电机)，国产化600KW风机为0.55KW(双电机)，都带有电磁闸.双电机可增加齿面的接触面积，增大啮合强度，转动更平稳.

2.偏航减速机构

减速器一般都由二通讯组成.第一级都是螺旋齿轮减速器，第二级为行里齿轮减速器.TACKE风机为使偏航转动平稳，还单独安装了一个减速器.

3.偏航小齿轮和偏航齿盘

小齿轮由偏航电机经减速器减速后驱动，带动机舱在偏航齿盘上转动，偏航齿盘固定在塔架上是不动的，这样就可使机舱能正确对风叶轮能转动对风.

4.偏航刹车及减振

除了150KW风机只有电磁闸以外，其它的风机还都带有液压刹车.在液压刹车里，TACKE600KW、JACOBS500KW及国产化600KW风机采用盘式刹车，

ANBONUS450KW风机采用撑杆式刹车。并且JACBOS500KW和国产化600KW风机在偏航时，液压刹车不带有一定的余压，使转动平稳，减小叶轮因偏航引起的振动，保护偏航轴承，150KW风机还装有五个滑爪，滑爪由上滑靴构成，上滑靴为一个尼龙块，下滑靴中有一长方形的槽，槽内有二组碟簧上放一个长方形的铜块，偏航齿盘夹在上、下滑靴之间，通过螺栓可以调节偏航盘与滑靴之间的间隙，依靠滑块与偏航盘之间的磨擦力减小由偏航引起的振动。

（三）扭缆保护装置

扭缆保护一般由凸轮控制器（或偏航位置传感器）和扭缆开关组成

凸轮控制器由小齿轮与偏航盘相啮合，在偏航动作的同时也会带动凸轮控制器内部的齿轮转动，当转动一定圈后会触动机械开关动作。计算机接收到后就进行判断，是否需要解缆。一般凸轮控制器有三个开关顺偏位置开关、中间位置开关、逆偏位置开关。

TACKE600KW风机是靠偏航位置传感器来进行扭缆测量的。这个装置由两个距半个齿间隔的记数传感器组成，当偏航动作后，由这两个记数据传感器记录偏航齿圈上的齿数，由计算机进行数据运算来识别偏航的圈数，转过3圈后，进行无条件解缆。电缆转

动将金属线在电缆上，当金属线都绕在电缆上后会拉动此开关，使风机立即停止偏航，这是最后一道保护，只有在计算机控制失放后动作。其绕在电缆上的金属线的长度一般设为4倍的电缆线周长。

二．偏航系统的技术特点

1．偏航系统都能对风向变化进行自动识别，并进行自动对风。

2．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，并使起动平稳，延长电机寿命。

3．偏航系统都安装有减速器，使转起动平稳，减小撞击。

4．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。

5．偏航系统都有可靠的执行电路来进行工作。

6．偏航系统都具有锁定状装置，以提高风机的可靠性。