风机理论知识介绍课件.ppt

问题一：为什么我们的风力发电机被称为：三叶片、上风向、水平轴、变桨型风电机组 问题二：为什么我们的风力发电机组需要：叶片、变桨轴承、变桨驱动、轮毂、主轴、主轴承、导流罩、主齿轮箱、联轴器、高速轴制动器、机舱起重机、液压单元、偏航驱动、偏航轴承、偏航刹车、塔筒…… 采用锥形钢圆筒结构形式（可选配电梯），顶端的平台有导油槽,保持塔架内部的清洁，防止维护人员在油滑的平台上跌倒。耐磨蚀、防紫外线,腐蚀保护期最少20年 地基具有抗地震烈度7级设计,特殊的橡胶弹性阻尼件能够吸收气流对风机基座的疲劳破坏及冲击。 8.8 塔架和地基 谢谢 * * * * * * * * 6.2 三点支撑的传动链 主轴前段安装一个滚子轴承，齿轮箱内部集成一个滚子轴承，齿轮箱不仅传递扭矩，还要承受风轮传递的其他载荷（如弯矩、翘曲等）。缺点是主轴较长较重，对齿轮箱进行大的维修和更换困难，需要用特别的工装对风轮进行平衡。 带齿轮箱的风力发电机组是目前MW级商业运用中使用最多的机组，开发有不同的传动链方案，它们的共同特点是均配备有增速齿轮箱，采用异步电机。但在风机运行过程中，增速齿轮箱的故障发生率较高。这是带齿轮箱风力发电机组中最大的缺陷。目前，二点支撑的传动链结构已经大大改善了齿轮箱的受力情况，显著提高了齿轮箱的使用寿命。 直驱式风力发电机组是最近才发展起来的，最大特点是没有增速齿轮箱，采用全密封结构、强制散热方式。大大降低了风机的故障发生率。缺点是其同步电机质量巨大，制造困难。维修更换不易，机组、塔架很重。 6.3 MW级商用风机的两大流派 6.3.1 带齿轮箱 6.3.2 直驱型 国外：ENERCON 国内：金风、湘电 6.3.3 半直驱型 把齿轮箱和主轴、发电机轴承结合在一起的传动方式，该方式目前市场份额较小。 7、技术分析 7.1 叶片变桨距与叶片定桨距 叶片定桨距技术主要用于MW级以下的风机，随着单台风机容量的越来越大，采用叶片定桨距技术的风机越来越难以承受大容量所带来的交变高载荷。严重影响到风机的安全和风能的有效利用。叶片变桨距技术的采用不仅能够通过变桨有效利用风能，而且能够有效卸载不利的风载荷对机组的损害，提高机组的安全和使用寿命。主要用于大功率MW级风机。 在叶片变桨距技术的运用中，又分为电气变桨技术和液压变桨技术。电气变桨采用电机驱动、调整桨角。其电源采用 滑环方式接入，可靠性高。但其体积较大，轮毂空间利用率低，维护不方便，且必须采用带齿的变桨轴承，而带齿的变桨轴承价格比无齿的变桨轴承价格估计要高20%左右。液压变桨采用液压马达驱动、调整桨角。其特点是动力高、体积小，轮毂空间利用率高，可采用无齿的变桨轴承。动力是通过旋转的液压接头来源于机舱液压系统。这种方式的局限性是液压管路的密封容易出现泄漏，特别是旋转的液压接头。从而造成液压泵启动频繁，甚至变桨动作出现冲击、角度出现较大偏差。 7.2 主轴轴承 在风电应用领域，主轴轴承主要有两大生产厂家。FAG和SKF。SKF力推其独家开发的CARB轴承的应用，CARB轴承的特点是内外圈可以有较大的相对移动量，以适应主轴由于热胀冷缩带来的变形量，安装需要特殊的工装。另外滚子能够自动导位，使负荷能够平均作用在整个滚子的位置上，降低运行时的摩擦。在有角度误差或轴向位移的情况下，其承载能力仍很高。 球面滚子轴承能够自动调心，可以容许较大的对准误差。轴的轴向游隙相对较小，可同时承受轴向和径向载荷，但由于主轴因为热胀冷缩带来的变形量，轴承座需预留设计间隙。 7.3 偏航、变桨轴承 偏航变桨轴承须承受很大的倾覆力矩，对滚道的处理、游隙的控制有较高的要求。 生产转盘轴承的厂家，有Rollix、罗特艾德、DRE/CON、洛轴、瓦轴等，但洛轴、瓦轴在用于风机的转盘轴承技术上，对轴承游隙控制、热处理、表面淬火处理、局部大载荷变形控制方面，实际经验较少。 内齿加工周期长，成本高。在机组内部受外界污染小。 7.4 齿轮箱 主要作用是将风轮在风力作用下产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。不同形式的风力发电机组对齿轮箱的布置形式及结构也不同。固定平行轴和行星齿轮传动最为常见。 齿轮箱的润滑：通常采用油池润滑和强制润滑，前者油不循环，热量不能有效传递，易产生高温报警停机。后者通过外部油泵将油强制送到给润滑点，润滑充分，并能很好进行热交换。 冷却：常见空/油冷却和空/水/油冷，前者通过冷却器直接冷却油，后者通过冷却器冷却水，水再去冷却油，冷却效率高，成本相对较高。 7.5 联轴器应用 在联轴器应用中，目前应用较多的是带扭矩限制器的联