《1500KW风机对比介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1500KW风机对比介绍（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、明阳、南车风力发电机组风力发电机组集电气、机械于一体，是一种能把风能转化为电能的清洁能源设备。华能洱源马鞍山风电场采用的风力发电机组有两种：明阳1.5MW高原型风机和南车1.5MW高原型风机。这两种风机在结构和性能上有着很多的差异，下面是我对这两种风机进行的简单分析。1. 叶片叶片是风机采集风能的核心部件，明阳和南车风机的叶片都采用复合材料制作而成，以树脂为基体、玻璃纤维为增强材料。具有拉伸强度高；易成型性好，耐腐蚀性强，维护少、易修补，比重小等优点。明阳风机的叶片长度为40.3m，南车风机的叶片长度为37.25m。2. 轮毂及变浆系统2.1 轮毂简介轮毂是叶轮的枢纽，叶片装在轮毂上，也是叶片
2、根部与主轴的连接件。所有从叶片传来的力，都是通过轮毂传递到传动系统，再传递给发电机，同时轮毂也是控制叶片桨距的所在。变桨系统安装在风力发电设备的轮毂内，当风速发生变化时，通过变桨驱动电机经变浆齿轮箱（三级行星）减速后带动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角，使叶片保持最佳的迎风状态，由此控制叶片的升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率的目的。2.2 明阳、南车风机轮毂比对南 车明 阳变浆系统变浆驱动装置电机、齿轮箱、变浆轴承变浆电机400V交流电机 P=3kW 180V直流电机变桨齿轮箱变浆电池箱位于机舱内，发电机后。360 V (30x12V)位于轮毂内三个轴悾箱内变浆轴承 采用双排深沟球
3、轴承，安装在轮毂上，通过外圈螺栓把紧。其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动，并与叶片联接。 深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受轴向载荷。承受纯径向载荷时，接触角为零。变浆轴承润滑自动注油装置人工刷油变浆控制 变桨中央控制箱执行轮毂内的轴控箱位于机舱内的机舱控制柜之间的连接工作。变桨中央控制箱与机舱控制柜的连接通过环实现。通过滑环机舱控制柜向变桨中央控制柜提供电能和控信号。控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向转动，实现风机的功率控制。如果一个驱动器发生故障，另两个驱动器可以安全地使风机停机。三个驱动器独立控制。通过三个独立的编码器来记录变浆的角度 每个叶片对应两个限位开关：91度限位开关和95
4、度限位开关。当叶片变桨趋于最大角度的时候，会触发限位开关，以保护变桨系统，保证系统正常运行。正常停机时候桨叶角度为89度。每个叶片对应1个变桨限位撞块（89度），当叶片变桨趋于最大角度的时候，变桨限位撞块会运行到缓冲块上起到变桨缓冲作用，以保护变桨系统，保证系统正常运行。正常停机是桨叶角度为86度。南车风机的变浆电机是交流电机，靠轮毂内的变浆变频器（交直流性变频器）供电，停电时通过电池箱供电，再经过变浆变频器逆变后给三个偏航电机供电，控制风机桨叶角度改变；明阳风机的变浆电机是直流电机，靠轴控箱内的电池组供电，机组正常运行时电池组处于浮充电状态。3. 主轴及齿轮箱3.1 主轴简介主轴连接着轮毂与
5、齿轮箱，是传动风轮扭矩的核心部件。用来支持旋转零件，既承受转矩又承受弯矩。齿轮箱通过联轴器与发电机相连，可以将风轮所转化的动能传递给发电机并使其得到所需要的转速。3.2 齿轮箱简介明阳1.5MW高原型风机和南车1.5MW高原型风机的齿轮箱均由南高齿生产，为了提高齿轮箱速比、降低齿轮箱体积，两家风机的齿轮箱均采用两级行星一级平行轴的布置。齿轮箱内部设有一些相关各传感器输出接口（油温检测、润滑压力检测、滤清器阻塞检测等），这些温度、压力传感器的检测结果来反应了齿轮箱的运行情况，主控系统根据这些信号来控制齿轮箱的一些辅助元件工作（冷却系统、加热器等），从而使齿轮箱更好的工作。3.3 明阳、南车风机齿
6、轮箱冷却润滑方式比对齿轮箱工作时，通过齿轮油给其齿轮润滑和冷却，两家风机齿轮箱的润滑方式均为强制润滑+飞溅润滑。强制润滑：是通过齿轮油泵将齿轮油从齿轮箱内抽出直接撒在齿轮上；飞溅润滑：大齿轮底部浸泡在齿轮油中，齿轮箱工作时，齿轮旋转带动起齿轮油，通过齿轮的粘合来实现对所有齿轮的润滑。工作时，齿轮油的温度会升高，齿轮油中的杂质会增多。通过油泵将油从齿轮箱内抽出，经过冷却系统冷却、滤芯过滤后可以降低其温度、减少其中的杂质含量，从而更好的实现其润滑和冷却功能。明阳风机的齿轮油冷却系统是水冷+风冷（风扇给冷却水降温）；南车风机的齿轮油冷却系统是风冷（风扇给齿轮油降温）。3.4 明阳、南车风机主轴、齿轮
7、箱比对南 车明 阳主轴 空心轴，中间放动力电缆和控制电缆。给轮毂中的电机和控制柜提供电源和控制信号用以实现对变浆系统的控制。 通过螺栓与轮毂相连，通过胀套与齿轮箱一级行星架相连，从而传递扭矩。内置于齿轮箱箱体外置齿轮箱规格二级行星轴一级平行轴额定功率1700kw1663kw传动比90100.74润滑强制润滑+飞溅润滑减震一圈减噪减震装置两个弹性支承齿轮油冷却风冷水冷4. 联轴器及制动器4.1 联轴器及制动器简介联轴器可以补偿齿轮箱输出轴和发电机转子的平行性偏差和角度误差。为了减少传动的振动，联轴器需要有振动和阻尼。制动器是一个液压动作的盘式制动器，用于机械刹车制动。制动器将作用于制动钳上的夹紧
8、力转换成制动力矩施加在制动盘上，使制动盘停止转动或在停机状态下防止松动。制动均由液压控制，通过两组二位一通的电磁阀来实现刹车与松刹，可手动也可自动控制。4.2 明阳、南车风机高速轴制动器比对南车风机的制动器具有衬垫磨损自动调节功能，又称AWA。AWA是指制动衬垫发生磨损时，制动器会自行调节。因此在制动衬垫整个使用寿命内，制动器总能保证相同的气隙（制动盘和制动衬垫的间距）和相同的夹紧力。明阳风机的制动器则不具备这种功能，通过传感器（接近开关）测得刹车片间隙过大时（1mm），需要手动调整刹车片间隙。刹车片衬垫的厚度需要用标尺检查，如果其磨损量超出5mm(闸瓦剩余厚度小于27mm)，则必须更换。5.
9、 发电机及变频器5.1 明阳、南车风机发电机及变频器比对明阳和南车风机的发电机均为双馈异步发电机，双馈异步发电机可以调节转子励磁交流电的频率和相序，使转子物理转速加上或减去电磁转速以等于同步转速。这样通过电磁的方式使异步发电机运行于类似于同步发电机的状态，从而实现发电机转速不恒定。发电机的转子侧采用Y形接线，定子侧采用形接线。为了保证转子转速最优 ( 即比发电机同步转速稍高)，转子叶片的角度通过一个变桨传动单元进行调整。但是，角度的调整是一个非常缓慢的过程。为了补偿转子转速的快速变化，变频器快速增加或降低转子磁场的旋转速度，保证了发电机获得最优的滑差。变频器由于只是补偿转速与同步速的偏差，且它
10、接在双馈电机的转子侧，所能调节的功率有限。南车风机的变频器位于机舱的上方，与机舱柜是一体，变频器的各个元件集成与一体，坏了需整体更换；明阳风机的变频器有IDS和瑞能两种，装在塔基，与塔基柜独立，变频器的各个元件未集成于一体，坏了不必整体更换。发电机、变频器内均装有一些PT100，测量各个部位（发电机轴承、定子、转子、绕组、变频器等）的温度，根据这些信号来控制冷却系统和加热器的工作，发电机尾部还装有编码器，测量发电机实时的转速。南 车明 阳冷却方式发电机共用一套水冷系统风冷：发电机内置风扇、发电机外置风扇变频器瑞能IDS风冷水冷5.2 变频器与低电压穿越变频器是风机具有低电压穿越功能的核心部件，
11、当电网电压跌落时（625ms），会造成DFIG的定子电流增加。由于转子和定子之间的耦合，快速增加的定子电流会导致转子电流急剧上升，造成发电机转子侧变流器过流。通过变频器的旁路有源Crowbar（小电阻）可以降低转子电流，同时消耗功率，消除转子侧过流与直流侧过压。得使风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%，保证风机不脱网连续运行。6. 偏航系统6.1 偏航系统简介偏航系统的主要作用有两个：其一是与风机的控制系统相配合，根据风速仪和风标仪的传感检测，调节整个机舱的对风向位置，使风轮自动对准风向，以提高风机的发电效率；其二是提供必要的紧锁力矩，以保证风力发电机组的安全运行。偏航
12、系统的偏航轴承是实现偏航的核心部件，主要受轴向力，风机振动时，其也受径向力。6.2 明阳、南车风机偏航系统比对明阳的风机偏航轴承为滚动轴承（深沟球轴承），其内圈连接着机舱，外圈连接着塔筒，且内圈上做有偏航齿轮（内齿粘合）。四个690V、2.2kw的交流电机经过四组偏航齿轮箱（三级行星）的减速后带动轴承内齿圈转动，从而带动机舱转动。风机偏航（自动、手动）时滚动摩擦，阻尼较小。因此采用了液压刹车夹钳（10组）+偏航电机电磁抱闸的方式来刹车保持机舱的禁止。自动偏航时，由于风机可能仍然处于运行，所以液压系统有45bar的压力，使得刹车夹钳不能完全松开，机舱转动有一定阻尼，防止偏航时机舱振动过大。自动偏
13、航通过一个二位一通的电磁阀+一个设定值为45bar的溢流阀来控制。手动偏航时，风机处于停机状态，液压系统压力为0，刹车夹钳完全松开。手动偏航通过一个二位一通的电磁阀来控制。偏航刹车与主轴刹车用用一套液压系系统，即可手动控制也可自动控制。南车风机的偏航轴承为滑动轴承，其内圈连接着塔筒，外圈连接着机舱，且外圈上做有偏航齿轮（外齿粘合）。四个690V、2.2kw的交流电机经过四组偏航齿轮箱（三级行星）的减速后带动轴承外齿圈转动，从而带动机舱转动。由于在外圈表面装有滑垫（6组）并且偏航时滑动摩擦，阻尼较大。所以仅采用了偏航电机电磁抱闸的方式来制动。两家风机的偏航大齿轮上均装有偏航编码器，用于测量纽缆的
14、角度和方向，并于主控连接，当纽缆角度过大时，会触发纽缆限位开关动作，自动解缆（明阳的风机纽缆触发信号接入了安全链，纽缆触发后安全链断开，风机紧急停机，无法实现自动解缆功能）。南 车明 阳偏航驱动装置偏航电机4个 2.2kw 690V交流电机偏航齿轮箱三级行星式减速偏航小齿轮偏航轴承滑动轴承滚动轴承偏航大齿轮润滑自动注油装置人工刷油偏航制动电磁抱闸机械刹车+电磁抱闸7 传感器7.1 传感器简介传感器是风机的眼睛，是我们查看风机运行状态的依据。一台风机上装设了不同种类的传感器，他们记录着温度、转速、角度、压力等的信息。7.2 明阳风机的传感器7.2.1 轮毂的传感器a）变浆轴承、轮毂、（三个）桨叶
15、电机PT100b）变浆编码器三个分别记录三个叶片的角度，若三个叶片角度的同步偏差大于2度，风机故障停机。7.2.2 机舱的传感器7.2.2.1 主轴a）前、后轴承PT100记录前、后轴承的温度b）低速轴转速传感器（滑环编码器实现）记录低速轴的转速，若转速大于而定转速（17.4r/min）的10%，风机故障停机。7.2.2.2 齿轮箱a）前、后轴承、油温PT100若10min平均油温大于55，水泵冷却风扇启动。b）油位传感器记录着齿轮箱油位c）油滤芯信号压力传感器滤芯是否柱塞d）油压传感器记录齿轮油冷却系统油压e）水冷系统压力传感器齿轮箱水冷系统水压d）刹车片磨损接近开关装配时保持11mm间隙，若刹车片磨损，则报警，刹车片磨损厚度大于5mm，则需更换刹车片7.2.2.3 发电机a）前、后轴承、定子、绕组PT100b）高速轴传感器（发电机编码器实现）检测高速轴转速，额定转速为1740rpm，若检测转速大于1965rpm，故障停机7.2.2.4 机舱a）机舱柜、机舱、户外PT100b）振动传
