27.定桨距失速型风机

定桨距失速型风机

工作原理：

定桨矩是指风轮的桨叶与轮毂是刚性连接，叶片的桨距角不变。失速是指叶型本身所具有的的失速特性，当风速高于额定风速时，气流的攻角增大到失速的条件时，在叶片产生许多小的气流涡流，效率降低限制了功率的增加。

定桨距失速控制优点：没有功率反馈系统和桨距角伺服执行机构，整机结构简单、部件少、造价低，并具有较高的安全系数。缺点是这种失速控制方式依赖于叶片独特的翼型结构，叶片本身结构较复杂，成型工艺难度也较大。随着功率增大，叶片加长，所承受的气动推力大，使得叶片的刚度减弱，失速动态特性不易控制，所以很少应用在兆瓦级以上的大型风力发电机组的功率控制上。

系统结构

定桨距风力发电机组主要包括齿轮箱、发电机、偏航系统、液压系统、电控系统。其电控系统主要由主控制器、电量采集系统、软并网系统、无功补偿系统、偏航和自动解缆系统几大部分组成，另外还包括各种输入、输出信号和开关量接口等等。

武汉国策的控制系统

轮毂

采用耐低温的球墨铸铁铸造而成，其设计紧凑，重量相对较轻，从齿轮箱主轴到风轮重心距离短。轮毂采用翘板式设计，分为轮毂及轮毂附件两部分由于轮毂与轮毂附件之间是活动连接，叶轮转动时，叶片会随轮毂一起在垂直于旋转平面的方向作±2°的摆动。轮毂内部安装有向叶尖液压系统供油的管路，通过轮毂上的人孔可以方便的检修。轮毂与叶片连接法兰上的腰圆形孔允许对叶片安装角进行微调。轮毂上同时还配有叶轮锁，当需要维护时，轮毂可以锁死不动。

齿轮箱

结构为两级行星一级平行轴，其输入级为低速端，与叶轮相连，

高速级为输出端，与发电机相连。主齿轮箱内已经包含主轴和主轴承，

因此传动链非常紧凑。齿轮箱通过法兰连接到支撑筒端面上进行安装，其内部采用飞溅润滑，齿轮油在润滑同时带走齿轮系工作的热量随后经油循环泵传到冷却系统中。控制系统会时刻监视齿轮油并根据油温高低启动冷却系统或油加热器。在齿轮箱的高速轴承和低速轴承上也分别安装了温度传感器以确保轴承的安全运行。齿轮箱底部安装有两套加热装置，可以在寒冷的天气里预热齿轮油。

高速轴和机械刹车

在高速轴（或称联轴节）与齿轮箱输出端连接的位置安装有刹车盘和两个机械刹车夹，在刹车夹上安装有专门设计的金属刹车片。机械刹车设计为失效安全系统，即当液压装置释放时刹车片通过弹簧闭合夹紧刹车盘。控制系统会时刻监控刹车片的磨损和失灵情况。

底盘和支撑筒

支撑筒和底盘均采用高强度钢焊接而成，支撑筒为圆柱状，结构简单且容易制造。齿轮箱法兰连接于支撑筒前端，发电机连接于支撑筒端，支撑筒下端通过橡胶弹性元件连接底盘。弹性元件用作吸收振动，阻止齿轮箱和发电机的振动传到底盘和机塔，否则可能会产生噪音。维护人员通过偏航齿圈和支撑筒上的人孔实现维护。

偏航系统

底盘和塔筒通过偏航齿圈连接在一起，通过偏航马达实现对风操

作。偏航马达共 3 个，由液压驱动经行星齿轮箱减速后驱动偏航齿圈旋转。在所有的运转工况下，即使对分操作已完成，偏航系统都能使整个机舱在指向风的方向附近作小幅、衰减的摆动。只有需要维护时，偏航系统才完全锁定不动偏航系统有自动解缆功能，偏航计数器的设定条件保证绕缆后自动解缆并复位，同时系统设有电缆保护装置，一旦自动解缆功能失灵使电缆缠绕到一定程度时，电缆保护装置会激活安全链并发出报警信号使机组紧急停机。

软并网

目的是限制冲击电流，冲击电流为额定电流的2~3倍；通过控制板控制3极管的导通角及并网的冲击电流、并网时间、发电机转速波动等。

无功补偿

异步发电机有3种,1、电力电容等容分组自动补偿；2、固定补偿和分组自动补偿；3、svc静态无功补偿。