永磁直驱发电机组

酒泉职业技术学院

毕业设计（论文）

11 级风能与动力技术专业

题目：1.5MW永磁直驱风力发电机组

底座安装工艺

毕业时间：二〇一四年六月

学生姓名：吕鹏

指导教师：方占萍

班级：11级风能与动力技术（3）班

2013 年10月26日

酒泉职业技术学院14 届各专业

毕业论文（设计）成绩评定表

姓名吕鹏班级11风电3班专业风能与动力技术

指导教

师第一

次指导

意见

年月日

指导教

师第二

次指导

意见

年月日

指导教

师第三

次指导

意见

年月日

指导教

师评语

及评分

成绩：签字（盖章）年月日

答辩小

组评价

意见及

评分

成绩：签字（盖章）年月日

教学系

毕业实

践环节

指导小

组意见签字（盖章）年月日学院毕

业实践

环节指

导委员

会审核

签字（盖章）年月日意见

说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写.。2、此表附于毕业论文(设计)封面之后。

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

一、风力发电机组分类简介 (2)

二、风力发电的优缺点 (2)

（一）优点 (2)

（二）缺点 (2)

三、金风1.5MW永磁直驱风力发电机组结构 (3)

（一）叶轮的结构组成 (3)

（二）发电机的结构组成 (3)

（三）机舱的结构组成 (4)

（四）塔筒的结构组成 (4)

四、底座偏航轴承、刹车盘、制动器安装 (4)

（一）偏航轴承的安装 (4)

（二）偏航刹车盘的安装 (8)

（三）偏航制动器的安装 (11)

五、总结 (15)

六、参考文献 (16)

致谢 (16)

1.5MW永磁直驱风力发电机组底座安装

摘要：目前，风电技术日渐成熟，单机容量不断增大，有着广阔的市场前景。而国内主流的风力风力发电机组主要有两种（永磁直驱，双馈异步），金风科技所使用的机型正是其中之一，本文所探讨金风1.5MW永磁直驱风力发电机组。对于金风1.5MW永磁直驱风力发电机组的偏航轴承、刹车盘、制动器，是风力发电机组的重要组成部分，并且其安装过程也是关键工序。偏航轴承是风力发电机组偏航系统的重要组成部分，可与偏航电机配合驱动风机偏航，金风科技所使用的偏航轴承为外啮合驱动形式。刹车盘与制动器是风力发电机组停机制动时不可或缺的重要组成部分，与液压系统配合保障风力发电机组正常运行，对于不同的机型，所使用的制动器个数也不相同。

关键词：风力发电机组；偏航轴承、制动器；

一、风力发电机组分类简介

尽管风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类：水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。水平轴风力发电机水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置，能随风向改变而转动。对于小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则成为下风向风机。

水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的再一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。垂直轴风力发电机垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和被子做成的风轮，这是一种纯阻力装置；S型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。

二、风力发电的优缺点

优点:

1．清洁，环境效益好；

2．可再生，永不枯竭；

3．基建周期短；

4．装机规模灵活。

缺点:

1．噪声，视觉污染；

2．占用大片土地；

3．不稳定，不可控；

4．目前成本仍然很高。

5．影响鸟类

三、金风1.5MW永磁直驱风力发电机组结构

风力发电机组结构图

（一）叶轮的结构组成

1．轮毂：连接风力发电机与叶片，是将风力动能转换成机械能的重要组成部分。同时轮毂也是控制叶变桨所在，设计时保证足够的强度。

2．变桨轴承：为双排四点接触球轴承，但有一I定的阻尼力矩，，外圈与叶片链接带动叶片转动。

3．叶片：设计时考虑了环境和气动原理，具有强度冗余及气动性能，保证最大限度的吸收风功率。

4．变桨驱动：变桨驱动经变桨齿形带与变桨轴承连接，控制叶片的攻角，实现风机变桨。

5．变桨控制柜：具有优越控制算法的控制系统。

6．导流罩：保护叶轮中组件不受环境影响，减小风对风机的作用力。

（二）发电机的结构组成

1．定子：永磁发电机的结构与一般电机类似。给类发电机的电负荷比较大，发电机铜耗较大。因此，应保证齿、轭磁通密度及机械强度的前提下，尽量加大线槽面积，增加绕组线径，减少铜耗，提高效率。

2．转子：对于1.5MW永磁直驱发电机组发电机外转子直径很大，径向式结构的永磁体直接粘接在转子磁轭上。一对的两块永磁体串联，永磁体仅有一个截面提供每机磁通。所以，气隙磁密度小，发电机的体积大。永磁体站接在转子表面，受到转子