风力发电机ppt课件

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目录
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风力发电机概述
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风电机组传动系统
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偏航系统
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变桨系统
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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
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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。
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风力发电机分类
及机械刹车制动装置等部件。
种气动载 荷和重力
载荷通过 9
主轴
3.1主主轴轴是风力发 电机组的重要 零件之一，用 来支持旋转的 机械零件。
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主轴轴承
目前，主轴轴承主要有圆锥滚子轴承、调心滚子轴承、2-3 列圆柱滚 子轴承等形式，为使轴承有更长的使用寿命和更强的承载能力，往 往采用多列滚子轴承排布。
风力发电机分类
变桨距 风力机
叶片和轮毂不是固定连接，叶 片桨距角可调。在超过额定风 速范围时，通过增大叶片桨距
角，使攻角减小，以改变叶片
优点: 缺点:
升高力于与额阻定力风的速比区例域，可达以到获限得制 风在备轮 额结需功 定构要稳率 功复变定的 率杂桨的目 附。距功的 近调率， 输节输使 出机出机电构组能，能。设够
要根据机组总体由布于局要设求计的要增求速，比为往风往轮
主结轴构、形齿式轮传动很机大构，和风传电动齿系轮统箱中通的常其
他构件提供可靠需的要支多撑级与齿连轮接传，动同。时大将
载荷平稳传递到主机架。
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风电机组齿轮箱结构形式
图为一种一级行星+两级定轴齿轮传 动的齿轮箱结构，低速轴为行星齿轮 传动后两级为平行轴圆柱齿轮传动， 13
目前的大型兆瓦级风电机组普遍采用变桨距控制技术
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水平轴风力机构造
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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、
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偏航系统
一、根据风向的变化，偏航操
偏航系统功能作装置按系统控制单元发出指
令，使风轮处于迎风状态，以
提高风力发电机组的发电效率。
风二力、发同电时机还应提供必要的锁紧 偏航系统构成组统力和主的矩 停偏要， 机航由以 状风系保 态证 的机 需组 要的。安全运行
向标、偏航
轴承、偏航
驱动器、偏
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偏航系统相关部件
风向标
风向标目的： 风向
风向标是偏航系统风向信号的采集装
置，正常工作时能根据风Hale Waihona Puke Baidu的变化传
递不同的电压信号给主控，主控通过
接收到的电压信号的不同能够分析外
界风向情况，然后通过比较，决定是
否发出偏航指令。为了减少突变风对
风机偏航系统的影响，主控接收的一
分钟内的平均风向。
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偏航系统相关部件
偏航驱动装置
风电机组齿轮箱结构形式
图为二级行星+平行轴齿轮传动的齿轮 箱结构
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风电机组齿轮箱结构形式
有些齿轮箱采用多级行星轮系的传动形 式，如图三级行星轮加一级平行轴齿轮 的传动结构。多级行星轮结构壳可以获 得更加紧凑的结构，但也使齿轮箱的设 计、制造与维护难度和成本大大增加。15
高传动比齿轮箱
高传动比 齿轮箱
P130-23
禁止偏航条件
禁止偏航条件
以下情况不会自动偏航 • 产生偏航故障； • 偏航解缆动作； • 风机处于维护模式； • 30s平均风速 <2.5m/s； • 紧急停机过程； • 发生液压故障；
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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
按照风轮与塔架相对位置划分
逆风式风力机 顺风式风力机
以空气流向作为参考，风
轮在塔架前迎风旋转的风力 机风为轮逆在风塔式架风的力下机。风需位要置调旋 转 风 风 风装向的向置。风，，力不使机需风要。轮调能迎向够风装自面置动正对。对准缺 点：空气流先通过塔架然后 再流向风轮，会造成塔影效 应，风力机性能降低。
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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。
联轴器必须有大于等于100 MΩ的阻抗，并 且承受2 kV 的电压。这将防止寄生电流通 过联轴器从发电机转子流向齿轮箱，这可能 带给齿轮箱极大的危害。
偏航驱动部件一般由电动机、大速比减速机和开式齿轮传动副组成，通过法兰连接安
装在主机架上。
偏航驱动电机
根据传动比要求，偏航减速器通常需 要采用3-4级行星轮传动方案，继承了行星 齿轮传动平稳的优点。
偏航驱动电动 机一般选用转 速较高体积小 的电动机但由 于偏航驱动所
偏航减速器 21
偏航系统相关部件
偏航制动装置
主轴起支承轮毂及叶片，传递扭矩到增 速器的作用，主轴轴承主要承受径向力， 其性能的好坏不仅对传递效率有影响， 而且也决定了主传动链的维护成本，所 以要求具有良好的调心性能、抗振性能
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和运转平稳性。
风电机组齿轮箱
齿轮箱是风电机组传动系统中的主要部
件，需要承受来自风轮的载荷，同时要
承受齿轮传动过程产生的各种载荷。需
优点：发电机、齿轮箱等大部件易拆卸，可维护性较好； 技术
成熟，设计制造难度低，发电机由于极对数小，结构简单，体积 小。
缺点：传动系统结构复杂，齿轮箱增速比高，存在齿轮磨损、
润滑油更换频繁、机械噪声、振动等问题。
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直驱型
直驱型
直接驱动型：采用多级同步风力发电 机，让风轮直接带动发电机低速旋转。 优点：没有了齿轮箱所带来的噪声、 故障率高等问题，提高了运行可靠性， 减少了传动链能量损失，能量利用率
风机机械液压 系统对偏航刹 车的控制，偏 航系统未工作 时刹车片全部 抱闸， 机舱
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偏航系统工作原理
工作原理
风向标作为感应元件将风向的变化用 电信号传递到偏航电机的控制回路的 处理器里，经过比较后处理器给偏航 电机发出顺时针或逆时针的偏航命令， 电机转速将通过同轴联接的减速器减 速后，通过安装在驱动部件上的小齿 轮与大齿圈啮合，带动主机架和机舱 旋转使风轮对准风向。