风力发电机组介绍ppt课件

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偏航（对风）系统
❖ 偏航系统是风力发电机特有的一随动伺服系 统，当风力机机舱与主风向之间发生偏差时， 控制器将控制偏航驱动装置转动机舱,对准主 风向。主要有两大功能:
➢ 使机舱主动对准主风向 ➢ 由于主动对风,机舱电缆发生缠绕时,自动解缆
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偏航（对风）系统
偏航系统的组成 ： 1.偏航电机 2.偏航减速机 3.偏航计数器 4.偏航变频器 5.风速风向仪 6.偏航刹车 7.偏航齿圈 8.限位开关
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❖ 编码器：
电气系统
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电气系统
❖ 增量型编码器 (旋转型)工作原理: ❖ 由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的
刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波 信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位 差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向， 叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出 一个Z相脉冲以代表零位参考位。 ❖ 由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是 B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位 脉冲，可获得编码器的零位参考位。
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电气系统
PLC模块功能
➢ 偏航系统的控制 ➢ 液压组件控制 ➢ 记录和计算温度 ➢ 记录和计算风速 ➢ 控制冷却风扇 ➢ 发电机过速保护 ➢ 系统通信管理 ➢ 变桨控制 ➢ 控制参数计算
➢ 运行状态控制
➢ 统计峰值
➢ 计数器
➢ 日志记录
➢ 与电网连接/断开连接
➢ 初始电极测试
➢ 发电机运行于星形或者三角形连接
风力发电机组介绍
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目录
❖ 变桨系统 ❖ 传动系统 ❖ 液压系统 ❖ 偏航系统 ❖ 电气系统 ❖ 变频变速系统
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变桨系统
❖ 变桨系统的作用
❖ 1.功率控制 ❖ 2.安全停机
❖ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ桨系统的种类
❖ 1.液压变桨系统 ❖ 2电气变桨系统
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叶片
❖ 目前国内的主要叶片生产厂家
国内的叶片生产厂家大约有67家，包括连云港中复连合材料集团有限公司 、 中航(保定)惠腾风电设备有限公司 、中能风电设备有限公司、国电联合动力 技术（保定）有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司、上海玻璃钢 研究院、汉德风能装备控股有限公司 ，中材科技风电叶片股份有限公司等 67家公司
❖ 控制器负责数据计算，并输出； ❖ 电气执行负责将计算结果执行与传递；
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电气系统
❖ 传感器种类主要为：
➢ 风速、风向传感器 ➢ 温度传感器 ➢ 油位传感器 ➢ 振动传感器 ➢ 转速传感器 ➢ 扭缆传感器 ➢ 位移传感器（桨叶角度） ➢ 压力传感器 ➢ 编码器
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电气系统
❖ 风速、风向传感器
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制、飞溅混合润滑方式 ➢ 联轴器：可选用不同类型的联轴器，膜片式和连
杆式 ➢ 刹车盘及液压卡钳：安装在齿轮箱高速轴上的刹
车盘，液压卡钳，由液压装置提供动力，
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液压系统
❖ 液压系统的功能：
➢ 驱动变桨系统，改变叶片迎风角度； ➢ 驱动齿轮箱高速轴上的盘式刹车
❖ 主要参数：
➢ 泵功率 ➢ 压力范围 ➢ 油箱容积 ➢ 工作油量
❖ 磁致伸缩指一些金属（如铁或镍），在磁场作用下 具有伸缩能力，
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电气系统
❖ 磁致伸缩的原理是利用两个不同的磁场相交时产生一个应变 脉冲信号，然后计算这个信号被探测的时间周期，从而换算 出准确的位置。这两个磁场一个来自活动磁铁，另一个来自 传感器头的电子部件产生的电流脉冲。这个询问信号脉冲沿 着传感器内以磁致伸缩材料制成的波导管，以声音的速度运 行。当两个磁场相交时，波导管产生磁致伸缩现象，产生一 个应变脉冲（也称“波导扭曲”，或简称“返回”脉冲）。 这个返回信号脉冲很快被电子头的感测电路探测到。从产生 询问信号的一刻到返回信号被探测到所需的时间周期乘以固 定的声音速度，便能准确的计算出磁铁的位置变动。这个过 程是连续不断的，所以每当活动磁铁被带动时，新的位置就 会被很快的感测出来。
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叶片的几个主要参数
长度
材质
玻璃纤维、聚酯、碳纤维、环氧树脂
翼型
NACA 63.XXX+FFA–W3
扭角
叶片最大弦长
叶尖弦长
单只叶片重量
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叶片
制作 叶片 矩形 梁
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叶片
外 蒙 皮 制 作
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叶片
合 模
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叶片
表 面 修 磨
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变桨机构
❖ 变桨机构的类型
❖ 1.液压变桨机构：变桨机构是由液压动 力驱动的一套复杂的曲柄连杆机构，将 液压活塞的直线运动转化为叶片的圆周 运动，
➢ 整流器/倒换器连接/断开连接
➢ 控制参数的修改接口
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电气系统
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偏航（对风）系统
❖ 当控制器收到顺/逆时针偏航位置开关信号时， 执行自动解缆；
❖ 解缆过程中，根据位置信号确定逆/顺时针解 缆方向，当收到中间位置开关信号时偏航制 动，自动清除故障信息，返回自动偏航过程。
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电气系统
❖ 电气系统主要由传感器、控制器和电气执行 回路三部分组成；
❖ 传感器负责监测对象状态数据转换，如风速、 风向、温度、转速、角度、振动及部分开关 位置信号等；
❖ 主要组成部分：
➢ 液压缸：产生动力 ➢ 变桨杆：力矩传递 ➢ 变桨轴承：旋转与不旋转部件之间的连接部件 ➢ 曲柄连杆机构：力矩方向的转变 ➢ 导向杆：保证运动方向
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➢ 锁定装置：锁定动作机构
叶片及变桨机构
❖ 液压缸安装在齿轮
液压缸
箱后部，双作用缸
❖ 液压活塞中空，安 装有桨叶角度传感 器部分元件
风速仪
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风速仪
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温度传感器
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油位传感器
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振动传感器
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转速传感器
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电气系统
❖ 偏航计数器
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电气系统
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电气系统
❖ 位移传感器（桨叶角度）为一磁致收缩位置传感器， 变桨角度的位置传感器是一长度的线性测量。测量 长度通过在保护管内部波导管内传输的一电流脉冲 完成；
❖ 波导管是一种波导物质边界装置，形状是一根固体 电介质杆或充满电介质的管状导体，可导引高频电 磁波
角度传感器
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电气变桨系统
❖ 变桨过程：变桨变频器给变桨电机一个信号，变桨电机带动 变桨减速机运动，进而达到叶片的出桨和回桨。
❖ 变桨系统包括的主要部件：
❖ 变桨电机 ❖ 变桨减速机 ❖ 变桨轴承 ❖ 变桨变频器 ❖ 限位开关 ❖ 电池系统
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传动系统
❖ 传动系统包括：
➢ 主轴：由前后轴承、轴承支撑、传动轴组成 ➢ 收缩盘：两段式结构 ➢ 齿轮箱：可选用不同类型的齿轮箱，润滑油，强