1.5MW风力发电机组传动系统讲解课件
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风力发电机ppt课件
1
目录
1
风力发电机概述
2
风电机组传动系统
3
偏航系统
4
变桨系统
2
风力机主要部件
风轮
叶片 轮毂
机舱
齿轮箱 发电机 偏航系统 制动系统
主要部件
Text in here
塔架
基础
3
风力发电机分类
按风轮 结构划分 水平轴风力叶机片围绕一个水平轴旋转，旋转平面 垂直轴风力风机轮围绕一个垂直轴进行旋转。
4
风力发电机分类
目前的大型兆瓦级风电机组普遍采用变桨距控制技术
7
水平轴风力机构造
8
风力机组传动系统
传动系统用来连接风轮与发电机，将风轮
产生的机械转矩传递给发电机，同时实现 图为一种目前风电机组较多采用的带齿轮 转速的变换。 箱风电机组的传动系统结构示意图。包括
风轮主轴（低速轴）、主轴轴承作、用增在速风齿
轮箱、高速轴（齿轮箱输出轴）轮联上轴的器各、
5
风力发电机分类
按功率调节方式划分:定桨距与变桨距
定桨距 风力机
叶片固定在轮毂上，桨距角 不变，风力机的功率调节完 全依靠叶片的失速性能。当
风速超过额定风速时，在叶
优点:
片后端结将构形简成单边界层分离，
使不升能力保系证数功下率降恒，定阻，力并系且数由
缺点:
增于加阻，力从增而大限,制导了致机叶组片功和率塔架 的等进部一件步承增受加的。载荷相应增大 6
17
高，发电质量好。
联轴器
齿轮箱高速轴与发电机轴的连接构件一 般采用柔性联轴器，以弥补机组运行过 程轴系的安装误差，解决主传动链的轴 系不对中问题。同时，柔性联轴器还可 以增加传动链的系统阻尼，减少振动的 传递。
目录
1
风力发电机概述
2
风电机组传动系统
3
偏航系统
4
变桨系统
2
风力机主要部件
风轮
叶片 轮毂
机舱
齿轮箱 发电机 偏航系统 制动系统
主要部件
Text in here
塔架
基础
3
风力发电机分类
按风轮 结构划分 水平轴风力叶机片围绕一个水平轴旋转，旋转平面 垂直轴风力风机轮围绕一个垂直轴进行旋转。
4
风力发电机分类
目前的大型兆瓦级风电机组普遍采用变桨距控制技术
7
水平轴风力机构造
8
风力机组传动系统
传动系统用来连接风轮与发电机，将风轮
产生的机械转矩传递给发电机，同时实现 图为一种目前风电机组较多采用的带齿轮 转速的变换。 箱风电机组的传动系统结构示意图。包括
风轮主轴（低速轴）、主轴轴承作、用增在速风齿
轮箱、高速轴（齿轮箱输出轴）轮联上轴的器各、
5
风力发电机分类
按功率调节方式划分:定桨距与变桨距
定桨距 风力机
叶片固定在轮毂上，桨距角 不变，风力机的功率调节完 全依靠叶片的失速性能。当
风速超过额定风速时，在叶
优点:
片后端结将构形简成单边界层分离，
使不升能力保系证数功下率降恒，定阻，力并系且数由
缺点:
增于加阻，力从增而大限,制导了致机叶组片功和率塔架 的等进部一件步承增受加的。载荷相应增大 6
17
高，发电质量好。
联轴器
齿轮箱高速轴与发电机轴的连接构件一 般采用柔性联轴器，以弥补机组运行过 程轴系的安装误差，解决主传动链的轴 系不对中问题。同时，柔性联轴器还可 以增加传动链的系统阻尼，减少振动的 传递。
金风1.5MW液压系统及偏航系统演示幻灯片
几种单向阀的纵剖结构图
10
节流阀
通过改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通 过阀的流量，达到调节执行元件运动速度的目的。
11
溢流阀
作用：
• （1)调压溢流 在定量泵节流调速供油系统中，利用溢流阀将多余的
油液排回油箱，调节弹簧的预紧力，也就调节了系统的工作压力。此 时，溢流阀处于常开状态。
1.5兆瓦风机偏航系统
1.5兆瓦风机的偏航系统（除液压站外）包括：偏航电机、偏航减速 器、机舱位置传感器、偏航加脂器、毛毡齿润滑器、偏航轴承、偏航 刹车闸、偏航刹车盘。 偏航轴承采用四点接触球转盘轴承结构。偏航电机是多极电机，电压 等级为400V，内部绕组接线为星形。电机的轴末端装有一个电磁刹 车装置，用于在偏航停止时使电机锁定，从而将偏航传动锁定。附加 的电磁刹车手动释放装置，在需要时可将手柄抬起刹车释放。偏航刹 车闸为液压盘式，由液压系统提供约140～160bar的压力，使刹车片 紧压在刹车盘上，提供足够的制动力。偏航时，液压释放但保持 24bar的余压，这样一来，偏航过程中始终保持一定的阻尼力矩，大 大减少风机在偏航过程中的冲击载荷。偏航刹车盘是一个固定在偏航 轴承上的圆环。偏航减速器为一个行星传动的齿轮箱，将偏航电机发 出的高转速低扭矩动能转化成低转速高扭矩动能。凸轮计数器内是一 个10千欧姆的环形电阻，风机通过电阻的变化，确定风机的偏航角度 并通过其电阻的变化计算偏航的速度。偏航加脂器负责给偏航轴承的 润滑加脂的工作。毛毡齿润滑器负责给偏航齿的润滑。
风机液压系统和偏航系统的简介
结构性讲解不代表实物 孙伟
1
1.5兆瓦风机液压系统总图
2
主要零部件清单列表
序号
名称
1
油箱
1.3
10
节流阀
通过改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通 过阀的流量，达到调节执行元件运动速度的目的。
11
溢流阀
作用：
• （1)调压溢流 在定量泵节流调速供油系统中，利用溢流阀将多余的
油液排回油箱，调节弹簧的预紧力，也就调节了系统的工作压力。此 时，溢流阀处于常开状态。
1.5兆瓦风机偏航系统
1.5兆瓦风机的偏航系统（除液压站外）包括：偏航电机、偏航减速 器、机舱位置传感器、偏航加脂器、毛毡齿润滑器、偏航轴承、偏航 刹车闸、偏航刹车盘。 偏航轴承采用四点接触球转盘轴承结构。偏航电机是多极电机，电压 等级为400V，内部绕组接线为星形。电机的轴末端装有一个电磁刹 车装置，用于在偏航停止时使电机锁定，从而将偏航传动锁定。附加 的电磁刹车手动释放装置，在需要时可将手柄抬起刹车释放。偏航刹 车闸为液压盘式，由液压系统提供约140～160bar的压力，使刹车片 紧压在刹车盘上，提供足够的制动力。偏航时，液压释放但保持 24bar的余压，这样一来，偏航过程中始终保持一定的阻尼力矩，大 大减少风机在偏航过程中的冲击载荷。偏航刹车盘是一个固定在偏航 轴承上的圆环。偏航减速器为一个行星传动的齿轮箱，将偏航电机发 出的高转速低扭矩动能转化成低转速高扭矩动能。凸轮计数器内是一 个10千欧姆的环形电阻，风机通过电阻的变化，确定风机的偏航角度 并通过其电阻的变化计算偏航的速度。偏航加脂器负责给偏航轴承的 润滑加脂的工作。毛毡齿润滑器负责给偏航齿的润滑。
风机液压系统和偏航系统的简介
结构性讲解不代表实物 孙伟
1
1.5兆瓦风机液压系统总图
2
主要零部件清单列表
序号
名称
1
油箱
1.3
30、1.5MW风力发电机组传动系统
风轮扫风面积为：
有
A = 3448 m2
叶轮扫风半径为：
R = 35 (米)
以上计算均是在理想条件下进行，现实条 件下空气密度彼此会有差异，各个效率因数也 会由于某种特定的原因被减小，因此考虑到实 际情况1.5MW风力发电机的叶片在理论计算值 给出后会给出一定的补偿，综合各因素，我公 司的1.5MW风力发电机组叶片的长度选取一般 为40.3m和42m。
水平轴风力发电机
叶片的数量
对于水平轴风力发电机来说，三叶片风力发电机 组是最常见的。相对于三叶片，双叶片和单叶片也有 它们的优点，可以节约成本减少风轮的重量。然而， 以保证同尺寸的三叶片风力发电机具有同样的出力， 使用的叶片越少，旋转速度就越高，或者叶片弦长就 越长。采用单叶片或双叶片还会由于惯性的变化导致 载荷的波动，这取决于叶片是在水平位置还是在垂直 位置，以及叶片位于上端及下端位置时的风速变化。
单叶片
双叶片
三叶片
因此，通常双叶片和单叶片都是连接在所谓 的跷铰式轮毂上，此时风轮是铰接在主轴上的 。这种设计允许风轮跷转以消除部分不平衡载 荷。单叶片风力发电机不如双叶片风力发电机 使用广泛，主要因为单叶片风力发电机转速高 ，载荷不平衡，噪音大，同时还有视觉美观问 题，需要平衡重块来平衡风轮叶片的偏载。
叶片的几何形状
风力发电机组风轮叶片的外形轮廓是基于空气动 力学考虑设计的，叶片的横截面是具有非对称的流线 形状，迎风缘扁平。气动外形确立后，叶片要具有足 够的强度和刚度。叶片的型腔是空心的，是由两个壳 体粘接在一起构成的，上壳面是吸力面，下壳面是压 力面为使叶片有足够的强度和刚度，叶片型腔内有腹 板与上下大梁粘接，形成箱型端面结构。从结构力学 角度讲，叶片的腹板起到一个类似于梁的作用，简单 的梁理论在结构分析时可以用于模化叶片，从而确定 叶片的整体强度。
1.0--金风1.5兆瓦风力发电机组整机介绍
五、机舱底座及偏航系统
五、机舱底座及偏航系统
偏航驱动 底座
开关柜
顶舱控制柜 自动加脂器
液压站
下平台
偏航轴承
偏航制动器
五、机舱底座及偏航系统
偏航机械系统
主要包括3个偏航驱动机构、一个经特殊设计的带外齿圈的四点接触球轴承( 即偏航轴承）、 偏航保护以及一套偏航刹车机构。偏航刹车分为两部分：一部分为与偏航电机轴直接相连的电 磁刹车，另一部分为偏航制动器。
17.3rpm 10.3 m/s
3 m/s 22 m/s
59.5 m/s -30 ℃ 至40 ℃ -40 ℃ 至50℃ 20年
3 m/s 22 m/s
52.5 m/s -30 ℃ 至40 ℃ -40 ℃ 至50℃ 20年
GW87/1500kW
1500kW 690V/620V
GW93/1500kW
1500kW 690V/620V
变桨驱动轮
变桨减速器
变桨驱动支架
涨紧轮
变桨电机
三、叶轮变桨系统
变桨驱动装置（第二代变桨结构）
四、永磁发电机及其轴承
发电机的结构介绍 转子支架 及磁钢
定子支架及 绕组线圈
定轴
BT轴承 转动轴 NJ轴承
四、永磁发电机及其轴承
维护人孔
导流罩
冷却风道
四、永磁发电机及其轴承
永磁直驱发电机主轴纵剖图
四、永磁发电机及其轴承
1
1．偏航电机
2．偏航减速器 2
3．偏航轴承
4．偏航刹车盘
3
5．偏航制动器
5
4
五、机舱底座及偏航系统
偏航轴承
偏航轴承采用“零游隙”设计的四点接触 球轴承，以增加整机的运转平稳性，增强抗 冲击载荷能力。
MY1.5MW机组传动链及常见相关知识培训讲解
二、传动链-发电机部分介绍及故障处理
4、发电机轴承加注润滑脂方法
注意事项：a.湘电发电机排油通道较小，不可用疏通器进行疏通排油通道;b.若加油量不为 120g，则 按以下两次比例加油。
a) 机组停机。机组打到停机和检修状态，并将高速轴制动； b) 取出发电机轴承集油盒检查并清理排出的废润滑脂； c) 用管道疏通器完全疏通轴承外端盖排油通道（视情况约进行 3 次疏通），并回装集油盒； d) 空转发电机，使发电机转速在 100rpm 以上，给发电机前、后轴承各加润滑脂 80g； e) 再次取出集油盒，检查并清理被排出的废润滑脂及少量的新加润滑脂，回装集油盒。空 转发电 机，使发电机转速在 100rpm 以上，给发电机前、后轴承各加润滑脂 40g。 注：若无废油脂排除可能是发电机轴承缺少较多润滑脂或油脂变质发硬堵塞排油通道，前者 可适当增加润滑脂用量，用量为：完全疏通排油口，加注新的润滑脂时，排油口有新的润滑脂排 出为宜。若仍无废润滑脂排出，可能油脂变质堵塞排油通道，需要打开轴承外端盖进行检查，并 排除故障 后再加注润滑脂。
二、传动链-发电机部分介绍及故障处理
8、发电机其他附件
8.1 测温盒检查 检查测温盒内所有接线无松动、断开、交叉缠绕（会造成信号干扰）等现象。 8.2 接地碳刷 8.2.1 接地碳刷更换条件 a) 检查碳刷长度，遵守运行过程中的极限尺寸要求和允许的剩余长度（＝ 1/3 的新碳刷高度）。当 碳刷达到或接近更换的尺寸必须更换新的碳刷； b) 碳刷检测传感器发出了更 换信号，检查是误触发则排查原因并处理，若碳刷实际尺寸到更换要 求，必须更换碳刷。
二、传动链-发电机部分介绍及故障处理
8、发电机其他附件
8.2.3 检查电刷支架 a) 检查碳刷与刷握盒内表面的配合紧密程度； b) 使用塞尺检查确认刷握架下边缘和接地环上表面之间的间隙 2.0-2.5mm； c) 检查压力杆的可动性； d) 必要时在接头处添加 1 到 2 滴无酸润滑油，保证无油滴到接地环上，保护接地环； e) 小心磨掉刷握盒上电流产生的灼烧痕迹； f) 检查所有连接电缆的螺栓连接情况，保证接触良好和紧密配合； g) 如果电刷反复失效，检查刷握架和碳刷的实际尺寸。
风力发电机组传动系统概述
偏航制动器
传动系统
MY1.5s/se风力发电机组
四.传动链布局形式发展趋势预测
哪种技术路线将会成为主流？
双馈 （目前主流）
齿轮箱故障 电网支撑 低电压穿越
混合驱动（半直驱）
直驱
电机体积巨大 吊装运输
SCD 2.5/3MW
优点： 结构紧凑、重量轻。 缺点： 齿轮箱可靠性要求高， 维护不变。
MY1.5s/se风力发电机组
WINTEC WT1650
传动系统
• 直驱式
省去齿轮箱，结构紧凑。 技术不成熟，发电机尺寸大， 吊装不便。
MY1.5s/se风力发电机组
传动系统
• 半直驱式
齿轮箱传动比小，并与发电 机集成，结构紧凑。
风力发电机组 传动系统
传动系统
MY1.5s/se风力发电机组
概要 一.传动链布局形式 二.传动零部件组成 三.传动链布局形式发展趋势预测
传动系统
一. 传动链布局形式
两点支撑
双排独立的滚珠轴承； 只承受扭矩的独立齿轮箱； 于机座相联接的独立的发电机； 发电机座不传递转子负载； 转子负载对齿轮箱只具有很小的
传动系统
５.偏航总成
MY1.5s/se风力发电机组
偏航总成结构图
传动系统
MY1.5s/se风力发电机组
偏航轴承
传动系统
制动器支撑及刹车盘
材料： 低温 球墨铸铁EN-GJS-350-22U-LT 常温 球墨铸铁QT400-AL
MY1.5s/se风力发电机组
传动系统
MY1.5s/se风力发电机组
冲击作用。
MY1.5s/se风力发电机组 MY1.5MW
传动系统
MY1.5s/se风力发电机组
《风电场课件》up1.5mw齿轮箱部分
关重要的部分之一，它负责将风轮的旋转速度转换为 发电机所需的适当速度。它的设计和性能对整个风电场的稳定运行至关重要。
UP1.5MW风电机组概述
UP1.5MW风电机组是一种常见且效率高的风能转换系统。它具有可靠的性能和成本效益，适用于各种气候条 件下的风电场。
《风电场课件》up1.5mw 齿轮箱部分
本课件将介绍风电场的组成部分，着重讲解了UP1.5MW齿轮箱的作用、重要 性以及工作原理。同样也探讨了齿轮箱的润滑系统、故障诊断和维护保养等 方面。
了解风电机组的组成部分
风电机组由多个关键部件组成，包括风轮、变频器、变桨系统和发电机等。每个部件在风电场中发挥着重要的 作用。
风能通过风轮转动，驱动齿轮箱的转动。风轮受到风的推动，转动时产生机械能，将其传递给齿轮箱，从而实 现发电机的运转。
齿轮箱的传动轴和联轴器
齿轮箱通过传动轴和联轴器与发电机相连接。传动轴将齿轮箱的动力传递给发电机，联轴器则确保传动过程的 平稳和可靠。
UP1.5MW齿轮箱的位置及构成
UP1.5MW齿轮箱位于风电机组的机械部分，通常位于塔底的机舱内。它由齿 轮、轴承和润滑系统等组件构成。
UP1.5MW齿轮箱的工作原理
UP1.5MW齿轮箱通过齿轮传动，将来自风轮的旋转力转换为发电机所需的转速和扭矩。这种机械转换是实现 风能发电的核心机制。
风能驱动齿轮箱的转动
UP1.5MW风电机组概述
UP1.5MW风电机组是一种常见且效率高的风能转换系统。它具有可靠的性能和成本效益，适用于各种气候条 件下的风电场。
《风电场课件》up1.5mw 齿轮箱部分
本课件将介绍风电场的组成部分，着重讲解了UP1.5MW齿轮箱的作用、重要 性以及工作原理。同样也探讨了齿轮箱的润滑系统、故障诊断和维护保养等 方面。
了解风电机组的组成部分
风电机组由多个关键部件组成，包括风轮、变频器、变桨系统和发电机等。每个部件在风电场中发挥着重要的 作用。
风能通过风轮转动，驱动齿轮箱的转动。风轮受到风的推动，转动时产生机械能，将其传递给齿轮箱，从而实 现发电机的运转。
齿轮箱的传动轴和联轴器
齿轮箱通过传动轴和联轴器与发电机相连接。传动轴将齿轮箱的动力传递给发电机，联轴器则确保传动过程的 平稳和可靠。
UP1.5MW齿轮箱的位置及构成
UP1.5MW齿轮箱位于风电机组的机械部分，通常位于塔底的机舱内。它由齿 轮、轴承和润滑系统等组件构成。
UP1.5MW齿轮箱的工作原理
UP1.5MW齿轮箱通过齿轮传动，将来自风轮的旋转力转换为发电机所需的转速和扭矩。这种机械转换是实现 风能发电的核心机制。
风能驱动齿轮箱的转动
风力发电机组各系统介绍ppt课件
37
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。
38
39
• 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。
40
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。
32
33
刹车系统的控制机构－液压系统
34
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。
35
• 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
36
• 基础 钢筋混凝土
叶
失速、定桨 玻璃钢 23.5m 、24m 49m、50m
3 2.5° 5°
8
轮
毂
• 轮毂材料: QT400－18或 QT350－22L
• 涂层：
HEMPEL
• 与桨叶连接： 高强度螺栓
9
主轴、轴承、轴承座 • 轴承：SFK 或FAG • 主轴：材料42CrMoA • 轴承座：材料QT400－18AL
43
• 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。
44
19
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
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。
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• 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。
40
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。
32
33
刹车系统的控制机构－液压系统
34
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。
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• 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
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• 基础 钢筋混凝土
叶
失速、定桨 玻璃钢 23.5m 、24m 49m、50m
3 2.5° 5°
8
轮
毂
• 轮毂材料: QT400－18或 QT350－22L
• 涂层：
HEMPEL
• 与桨叶连接： 高强度螺栓
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主轴、轴承、轴承座 • 轴承：SFK 或FAG • 主轴：材料42CrMoA • 轴承座：材料QT400－18AL
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• 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。
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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
华仪1.5MW传动系统介绍全解
2017/11/4
浙江华仪风能开发有限公司
6
2017/11/4
浙江华仪风能开发有限公司
7
2、风轮锁紧盘
材料：Q345E (抗低温）； 重量：463kg； 功能：锁定风轮
2017/11/4
浙江华仪风能开发有限公司
8
3、主轴承
调心球面滚子轴承 240/630 ECJ / W33、240/630B.MB ，制造商： SKF、FAG。
第一部分 1.5MW风力发电机组传动系统
讲解人：庄剑余
部
门：华仪风能技术部
2017/11/4
浙江华仪风能开发有限公司
1
传动系统总体结构介绍
三点悬吊支撑的经典设计：主轴承安装在叶轮一侧作为一点支撑，另外两点 设置在齿轮箱上，主轴与齿轮箱通过收缩盘连接，齿轮箱上带有两个力臂支
撑点。
特点：三点支撑方案结构相对紧凑，减小了叶轮对主轴承、主轴、齿轮箱的 冲击。
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5、风轮锁紧装置
数量：2组 位置：主轴承两侧 特点：梯形螺纹旋合引导，操作方便 有效行程：70mm
2017/11/4
浙江华仪风能开发有限公司
11
6、锁紧螺母
4
1
2Hale Waihona Puke 3材料：45；螺纹形式：Tr630x6-7H；
作用：防止主轴承轴向位移。
2017/11/4
浙江华仪风能开发有限公司
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二、齿轮箱
38% 1% 2%
浙江华仪风能开发有限公司
4% 0%
16%
2017/11/4
4
一、主轴及主轴承
主轴 风轮锁紧盘 主轴承 轴承座 风轮锁紧装置
主轴锁紧螺母
2017/11/4 浙江华仪风能开发有限公司 5
金风1[1].5兆瓦机组发电机介绍(郭建)1
![金风1[1].5兆瓦机组发电机介绍(郭建)1](https://img.taocdn.com/s3/m/dc0ff16c011ca300a6c39047.png)
图1-1 同步发电机工作原理图
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按运行方式可以分为：发电机、 按运行方式可以分为：发电机、电动机和调相机 按结构型式分为： 按结构型式分为：旋转电枢式和旋转磁极式 凸极式 旋转磁极式 隐极式 按原动机类别来分：汽轮发电机、 按原动机类别来分：汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电 机 • 基本结构：定子和转子 基本结构： • 定子由定子铁心、定子绕组、机座、端盖、挡风装置等部 定子由定子铁心、定子绕组、机座、端盖、 件 • 转子由转子铁心、励磁绕组、护环、中心环、滑环及风扇 转子由转子铁心、励磁绕组、护环、中心环、 等部件组成。 等部件组成。
金风1.5兆瓦风力发电机
• 输出电压应为考虑了系统运行要求的结果。这个 输出电压应为考虑了系统运行要求的结果。 电压属于低电压，对电气绝缘等要求低， 电压属于低电压，对电气绝缘等要求低，可以降 低其他部分的成本。 低其他部分的成本。根据这个输出电压和输出功 可以计算得到输出电流为： 率，可以计算得到输出电流为：
同步发电机的基本工作原理和结构
• （2）大小：由于定子三相绕组对称，它们切割同 ）大小：由于定子三相绕组对称， 一个转子磁场，三相感应电动势也对称， 一个转子磁场，三相感应电动势也对称，大小均 为
E = 4 . 44 fN 1 K W 1 Φ 0
同步发电机的基本工作原理和结构
• （3）相位差和相序：由于定子绕组在空间位置上 ）相位差和相序： 互差1200电角度，转子旋转磁场切割定子三相绕 电角度， 互差 电角度 组在时间上有先后顺序， 组在时间上有先后顺序，定子的三相感应电动势 在时间相位上就互差1200电角度，如果将先切割 电角度， 在时间相位上就互差 电角度 的一相定义为A相 则后切割的那两相就为B相和 的一相定义为 相，则后切割的那两相就为 相和 C相，因此三相电动势的相序与转子转向一致， 相 因此三相电动势的相序与转子转向一致， 其由转子转向决定； 其由转子转向决定；
风力发电机及其系统知识讲解课件
分布式风电技术的应用
分布式风电技术的应用场景广泛，如农村、岛屿、城 市等地区。在实践中，分布式风电技术的应用已经取 得了一定的成果。例如，在丹麦等国家，分布式风电 已经成为主要的供电方式之一；在国内，也有越来越 多的企业和个人开始利用分布式风电技术实现自给自 足的供电方式。分布式风电技术的应用有助于提高能 源利用效率和降低碳排放量，为推动可持续发展做出 了积极贡献。
靠性，维护成本相对较低。
02
垂直轴风力发电机
垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机不同，其风轮轴与地面垂直，利
用风向旋转风轮叶片发电。垂直轴风力发电机具有较广的风能利用率范
围，尤其适合在低风速地区使用。
03
大型和小型风力发电机
根据功率大小，风力发电机可分为大型和小型两类。大型风力发电机通
常用于并网发电，而小型风力发电机则适用于家庭、小型商业和离网应
Part
02
风力发电机系统组成
风力发电机组的主要部件
风轮
捕获风能并将其转换为机械能的 主要部件，包括叶片和轮毂。
塔筒
支撑整个风力发电机组，包括风 轮、齿轮箱和发电机，使其能够 捕获风能。
齿轮箱
将风轮的低转速提升到发电机所 需的高转速，以驱动发电机产生 电能。
发电机
将风轮捕获的机械能转换为电能 ，通过磁场和导线的相对运动产 生电流。
维修更换
对损坏或磨损严重的部件进行 维修或更换，保证系统性能。
备件管理
建立备件管理制度，储备必要 的备件，确保维护保养工作的
顺利进行。
风力发电机系统的故障诊断与处理
故障识别
通过监控系统或其他手段，及时发现风力发电机 系统的异常情况。
故障诊断
采用专业的诊断工具和方法，对故障进行准确定 位和性质判断。
《风电场课件》up1.5mw齿轮箱部分
1.5MW齿轮箱的材料与制造工艺
01 材料
主要材料包括优质合金钢、不锈钢和铜等，根据 不同部位和功能选择合适的材料。
02 制造工艺
采用精密铸造、锻造、切削加工、热处理等工艺， 确保齿轮箱的制造精度和性能。
03 质量控制
制造过程中需进行严格的质量控制，确保每个环 节的工艺质量和产品的一致性。
1.5MW齿轮箱的性能参数与标准
海拔高度
考虑到海拔高度对空气密度和压力的影响，应选择适合高海拔地区 使用的齿轮箱型号。
风沙和盐雾环境
对于风沙和盐雾环境下的风场，应选择具有防沙和防盐雾功能的齿 轮箱型号，以确保其正常运转。
THANKS
感谢观看
《风电场课件》 up1.5mw齿轮箱部
分
目录
• 齿轮箱概述 • 1.5MW齿轮箱详解 • 齿轮箱的维护与保养 • 齿轮箱的优化与改进 • 风电场中齿轮箱的选型与配置
01
齿轮箱概述
齿轮箱的定义与功能
定义
齿轮箱是一种将动力由输入轴传递到输出轴的机械设备， 通过多级齿轮的传动实现减速或增速的功能。
功能
每日检查油位、油温和油质，确保齿轮箱润滑正 01 常。
检查齿轮箱各部件是否有异常声音或振动，及时 02 发现并处理。
检查冷却系统是否正常工作，确保齿轮箱温度在 03 正常范围内。
定期保养与维修
01 定期更换润滑油，清洗油过滤器，保持油路畅通。
02 检查齿轮、轴承等关键部件的磨损情况，及时修 复或更换。
02
1.5MW齿轮箱详解
1.5MW齿轮箱的结构与设计
01 结构
1.5MW齿轮箱主要由输入轴、主齿轮、从齿轮、 轴承和箱体等部分组成。
02 设计理念
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一级行星齿
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齿轮箱弹性支撑
类型：齿轮箱弹性支撑 数量：4组 制造商：ESM或株洲时代 外部部件壳体材料：Q345E （低温） 总量：约1000kg
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齿轮箱收缩盘 （胀套） 连接主轴与齿轮箱
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三、高速制动器
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制造商:
类型: 器 数量: 制动盘厚度: 制动盘直径: 有效制动盘直径:
特性：
• 连接齿轮箱轴及发电机轴 • 传递扭矩 • 角向、轴向和径向补偿 • 绝缘 (绝缘等级10 MOhm at 1000 Volt DC） • 扭矩限制 • 带高速制动盘
技术参数
类型: 总长度: 轴端距离： 额定扭矩： 最小打滑扭矩：:
连杆/膜片式联轴器 约850 mm 600 mm 9.066 kNm 15kNm
数量
3套 /台
传动比
1110（±3）
小齿轮偏心
±1.5mm
油位指示
油窗
最大扭矩
51kNm
效率
≥91%
偏航小齿
噪声（声功率级） ≤85dB（A）
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偏航轴承和偏航驱动啮合齿轮参数
偏航轴承 模数m 齿数Z2 齿宽b 变位量 xm2 齿顶修缘km2 变为系数x 压力角 齿面硬度 齿轮精度
18mm 165 120mm 9mm -1.8mm 0.5 20° － 12de
材料：Q345E (抗低温）； 重量：463kg； 功能：锁定风轮
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3、主轴承
调心球面滚子轴承 240/630 ECJ / W33、240/630B.MB ，制造商： SKF、FAG。
特性:
- 风电通用性轴承
- 高可靠性和高承载能力
- 固有调心能力
- 重量658kg
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代号 1 2 3
名称 主机架 电机架 冷却器支架
重量 [kg] 7621 2180 265
10066
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1、主机架
材料: 重量:
球墨铸铁 QT350-22AL 7621 kg
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2、电机架
材料: 重量:
Q345D 2129 kg
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3、冷却器支架
4
1
2
3
材料：45； 螺纹形式：Tr630x6-7H； 作用：防止主轴承轴向位移。
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二、齿轮箱
制造商： 南高齿或重齿
传动方式： 一级行星齿，二级圆柱齿轮
速比：
99.74
额定输入功率：1707.4kW
额定输入扭矩： 937kNm
润滑方式： 效率：
强制润滑+飞溅润滑 ﹥97%
二级圆柱齿
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材料: 重量:
Q345D 265 kg
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八、偏航系统
1
2
3
6
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代号 名称
重量 (kg）
5
1 偏航驱动
1620
2 偏航制动盘
552
3 偏航制动器
486
4 偏航回转支撑
1520
5 塔顶垫块
767
4845
类型：主动偏航 驱动方式：电机驱动 偏航轴承形式：单排四点接触球式回转支撑+外齿 偏航速度：0.8°/秒 偏航驱动速度：1.34rpm
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22%
重量 [kg]
6700
1000
17100
4%
1000
0%
250
7400
90
1700
16%
10066
1%
2%
Drive train costs
15% 2%
主轴 主轴承及密封 齿轮箱 弹性支撑 联轴器 发电机 高速制动器 风轮锁定装置 机舱底座
38%
4
一、主轴及主轴承
主轴
风轮锁紧盘 主轴承
制动压力： 最小制动力矩: 最大制动力矩:
最大制动转速:
摩擦系数:
Svendborg Brakes A/S
主动式液压制动
1 30 mm 790 mm 约 660 mm
95bar 7.74 kNm 9.33 kNm
approx. 600 rpm
0.30 … 0.37
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四、联轴器
连杆式联轴器
膜片式联Байду номын сангаас器
永济电机 7400 kg 1590 kW 双馈异步发电机 9.02 kNm
997 rpm – 2030 rpm 1735 rpm 96.5 % 空空冷却 0 - 690 V
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六、电滑环
制造商:基腾
1、为变桨系统提供动力源、信号 2、安装在齿轮箱尾部空心轴处
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七、机舱底座
1
2
轴承座
风轮锁紧装置
主轴锁紧螺母
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5
1、主轴
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材料：34CrNiMo6+QT 重量：6.7t 强度要求：
σb≥700N/mm2
σs≥490N/mm2 整体超声波探伤检测 生存环境温度：-40°C～50°C 工作环境温度：-30°C～50°C
6
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7
2、风轮锁紧盘
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1、偏航驱动
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偏航电机
偏航电机：电机具有指定的堵转扭矩。该堵转 扭矩用于代替在超载情况下的机械扭矩极限来 保护偏航驱动器，电机使用400V/50Hz电压驱动。 偏航减速器：减速器为四级行星的传动方式， 采用浸油润滑。
偏航减速器
偏航驱动器形式 重量
电机驱动 四级行星传动
约540 kg
第一部分 1.5MW风力发电机组传动系统
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传动系统总体结构介绍
三点悬吊支撑的经典设计：主轴承安装在叶轮一侧作为一点支撑，另外两点 设置在齿轮箱上，主轴与齿轮箱通过收缩盘连接，齿轮箱上带有两个力臂支 撑点。 特点：三点支撑方案结构相对紧凑，减小了叶轮对主轴承、主轴、齿轮箱的 冲击。
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角向 (DKW) 2°
径向 (DKR) ± 1.5 mm
安装尺寸 E (轴向 DKA) E ± 8 mm
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五、发电机
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制造商: 重量： 额定功率： 原理： 额定扭矩：
转速范围： 额定转速： 额定功率下的效率： 冷却系统： 转子电压
叶轮侧
两个力臂 支撑点
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2
1一
二
三四
五
传
动
系
统
结
构
示
意
图
八
七
六
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一、主轴及主轴承 三、联轴器 五、发电机 七、机舱底座
二、齿轮箱 四、高速制动器 六、电滑环 八、偏航系统
3
部件 主轴 主轴承及密封 齿轮箱 弹性支撑及壳体 联轴器 发电机 高速制动器 风轮锁紧装置 机舱底座
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4、主轴承座
球墨铸铁 QT350-22AL/EN-GJS-350-18U-LT 带附铸试块上的机械性能 重量: 1250 kg
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5、风轮锁紧装置
数量：2组 位置：主轴承两侧 特点：梯形螺纹旋合引导，操作方便 有效行程：70mm
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6、锁紧螺母
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