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风电机组偏航体例

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  风电机组偏航系统_能源/化工_工程科技_专业资料。华锐风电科技有限公司 SL1500风力发电机组培训教材 偏航部分 1.偏航系统简介 1.1 偏航系统是水平轴式风力发电机 组必不可少的组成系统之一,对风 电机组利用风能起着非常巨大的作 用

  华锐风电科技有限公司 SL1500风力发电机组培训教材 偏航部分 1.偏航系统简介 1.1 偏航系统是水平轴式风力发电机 组必不可少的组成系统之一,对风 电机组利用风能起着非常巨大的作 用 1.2 偏航系统位于机舱底部,其主要组成部分包括: 偏航大齿圈 侧面轴承 滑垫保持装置 上下及侧面滑动衬垫 偏航驱动装置 圆弹簧即调整螺栓 偏航限位开关 接近开关、风速风向仪等等 偏航驱 动装置 侧面轴承 滑垫保 持装置 偏航大齿 圈 限位开关 大齿圈 接近开关 大齿圈 主机架 滑垫保持装置 侧面轴承 锁紧螺母 调整螺栓 主机架 运输支架 2.偏航系统功能、原理 偏航系统的功能就是捕捉风向,控制机 舱平稳、精确、可靠的对风 首先,假设现在是东南风,风电机组正常工作,机舱叶 轮处于迎风状态,即朝向东南方向,但是随着时间变化,风 向逐渐的变化为南风了,那么机组就不能在原来位置工作了。 这时,由风速风向仪测得风向变化,并传给控制系统存 储下来,控制系统又来控制偏航驱动装置中的四台偏航电机 往风速变化的方向同步运转,偏航电机通过减速齿轮箱带动 小齿轮旋转。小齿轮是与大齿圈相啮合的,与偏航电机、偏 航齿轮箱统一称为偏航驱动装置,偏航驱动装置通过螺栓紧 固在主机架上,而大齿圈通过88个螺栓紧固在塔筒法兰上, 不可旋转,那么只能是小齿轮围绕着大齿圈旋转带动主机架 旋转,直到机舱位置与风向仪测得的风向相一致。 当然风向变化是一个连续的过程,并不一定瞬时从东南 风就变为南风了,而是一个逐渐变化的过程。 ? 机舱是可以顺时针旋转也可以逆时针旋转的,在偏航 过程中,机舱不能总是朝向一个方向旋转,因为机舱底部 大齿圈内部布置着多根电缆,机舱旋转电缆也就跟着扭转, 所以为了防止电缆扭转破坏特地控制机舱同一方向旋转圈 数不得超过650度(从0度开始,0度为安装风电机组时确 定的位置)。这种控制方法就是靠偏航接近开关和限位开 关来实现的,接近开关一左一右共两个,负责记录机舱位 置,当机舱达到+650度或-650度时发出信号,控制系 统控制偏航电机反向旋转解缆。限位开关是作为极限位置 开关使用的,当机舱继续旋转达到700度时,限位开关被 触发而使得风电机组快速停机。 3.零部件结构功能介绍 3.1 侧面轴承及其组件 ? 侧面轴承是一个弧状的阶梯块,共有6块,每块都有5个的 沉孔分布于圆弧,用于放置定位销、圆形弹簧和压板,每 个孔的底部有M33的螺纹孔,用于安装调整螺栓,因为下 滑动衬垫是用专用粘胶粘合在压板上的,所以调整调整螺 栓的旋入深度就可以调整滑动衬垫与大齿圈之间的紧密程 度,从而得到最佳阻尼。参考上图。 ? 另外侧面轴承还有6个mm的孔分布于圆弧内圈, M36螺 栓通过这些孔将侧面轴承与主机架紧固在一起。当机舱需 要偏航时,侧面轴承带动滑动衬垫随机架共同旋转。 ? 下滑动衬垫是特殊材料制作的圆形垫片,厚度10mm,直 径100mm,具有自润滑的功能,也就是在滑动过程中滑 动垫片自产生润滑材料,无需加注润滑油。 ? 圆弹簧是放在定位销上的,每个定位销共有8个圆弹簧, 分两组背靠背放置。 3.2 滑垫保持装置及其组件 ? 下滑动衬垫是放入压板凹槽内的,而上滑动衬垫 若要固定于凹槽内,就要靠滑垫保持装置了,共 有6片,靠近叶轮一侧有两片,每片上有7个凹槽 用于粘结滑动衬垫,如下图(右)所示。六个小 孔用于侧面轴承与主机架连接螺栓穿过使得滑垫 保持装置与主机架连接为一体。 ? 靠近发电机一侧有4个滑垫保持装置,其形状如图 下图(左)所示,它5个凹槽用于粘结滑动垫片。 3.3 偏航驱动装置 ? 偏航电机及制动器、偏航小齿轮箱、偏航小齿轮组成了偏 航驱动装置,他们是通过螺栓及内部的花键连接成一体的, 再共同和主机架用螺栓件连接在一起。偏航驱动装置共有 4组,每一个偏航驱动装置与主机架连接处的圆柱表面都 是偏心的,以达到通过旋转整个驱动装置调整小齿轮与齿 圈啮合侧隙的目的。每个齿轮箱还有一个外置的透明油位 计(参考图11.2.1),用于检查油位。油位计是通过管路 和呼吸冒及加油螺塞连着的,当油位低于正常油位时,旋 开加油螺塞补充规定型号的润滑油。 ? 偏航电机功率2.2kw,内部含有温度传感器,控制绕组温度 在155℃之内。偏航齿轮箱是行星式减速机,制动器位于 发电机尾部,如果偏航电机发生故障,则控制系统会设置 一个电气制动,防止电机横向旋转。 ? 为了使得机舱在偏航过程中平稳精确,小齿轮与大齿圈之 间的侧隙应保证在0.7~1.3之间。 3.4 偏航大齿圈 ? 偏航齿圈通过88个M36高强度螺栓与塔架 紧固在一起,齿圈内圈有一阶梯,上下面 都是和滑动衬垫配合。四个偏航小齿轮就 是和这个大齿圈啮合并围绕着它旋转的, 从而带动整个机舱旋转。 3.4 接近开关 ? 接近开关是一个光传感器,利用偏航齿圈齿的高 低不同而使得光信号不同来工作,采集光信号并 计数。通过一左一右两个接近开关采集的信号, 控制系统控制机组偏航不超过650度,防止线缆 缠绕。 ? 接近开关是安装到支架上的,在主机架正前方, 调整背紧螺母可以调整接近开关和偏航齿圈齿顶 之间的距离,为了采集到信号,这个距离应保持 在2.0mm至4.0mm。 3.6 限位开关 ? 限位开关也是防止电缆缠绕而设置的传感器,当 机舱偏航旋转圈数达到700度时,限位开关发出 信号,整个机组快速停机。 ? 正对叶轮方向看去,限位开关位于接近开关左侧, 直接通过螺栓固定于主机架上。齿轮箱限位开关 (GCLS)与大齿圈相啮合,限位开关上的齿轮 将转动传递到凸轮开关轴上,在凸轮开关轴上有 三个凸轮环,其正常位置(三个凸轮盘之间的角 度错位)可以单独调整。三个开关均为快动开关 (切换时间短),并且每个都有一个断路触点和 闭合触点 3.7 风速风向仪 ? 偏航实现其功能,必须采集到风向,风速风向仪 就是实现这个功能的。风速风向仪位于机舱罩子 外部,远离叶轮一侧,阻流板前面。结构如图所 示 4.偏航常见故障及可能原因 偏航常见故障及可能原因 4.1 齿圈齿面磨损原因 ? 齿轮副的长期啮合运转 ? 相互啮合的齿轮副齿侧间隙中渗入杂质 ? 润滑脂严重缺失使得齿轮副处于干摩擦状 态 4.2 异常噪声原因 ? ? ? ? 润滑油或润滑脂严重缺失 偏航阻尼力矩过大 齿轮副轮齿损坏 偏航驱动状态中油位过低 4.3 偏航定位不准确原因 ? ? ? ? 风向标信号不准确 偏航系统阻尼力矩过大或过小 偏航制动力矩达不到机组设定值 偏航系统的偏航齿圈与偏航驱动装置的齿 轮之间的齿侧间隙过大 4.4 偏航限位开关故障原因 ? ? ? ? 联接螺栓松动 异物侵入 连电缆损坏 磨损 4.5 润滑油渗漏原因 ? 偏航齿轮箱油位计管路连接接头是松动或 损坏 ? 密封件损坏

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