《轮毂与变桨系统》PPT课件.ppt

SL1500风力发电机组轮毂及变桨系统华锐风电科技有限公司1 变桨控制系统简介风向顺桨位置变桨驱动装置小齿轮变桨齿轮边缘工作位置88度的调节范围变桨系统：变桨系统：轮毂（铸钢件）楔形盘 变桨轴承变桨电机变桨控制柜各种限位开关、撞块等顺桨位置工作位置停机启动满发变桨保护三个主要部件:驱动装置电机齿轮箱变桨轴承 通过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。轮毂变桨电机轮毂轮毂变桨控制柜变桨限位撞块变桨接近开关缓冲器极限工作位置开关极限工作位置撞块轮毂罩分隔壁导流帽轮毂主要结构2 变桨轴承2.1 安装位置 变桨轴承安装在轮毂上，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。当风速发生变化时，通过变桨驱动电机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 工作原理2.3 变桨轴承 变桨轴承采用双排深沟球轴承，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。3 变桨驱动装置1轮毂 3变桨轴承30变桨驱动器12垫圈（12）53螺母（M12）3.1 安装位置 变桨驱动装置通过螺柱与轮毂联接。变桨齿轮箱前的小齿轮与变桨轴承内圈啮合，并要保证啮合间隙应在之间。间隙由加工精度保证，无法调整。3.2 组成部件 变桨驱动装置由变桨电机、制动器和变桨齿轮箱三部分组成。3.3 变桨电机技术参数电机类型 异步电机 数 量每个叶片一个，总共3个额定功率 3 kW 额定电压 3 相 400 VAC频率 50 Hz 防护等级 IP 55 旋转方向 双向，均布 冷却 用一个风扇强制风冷 温度检测 一个内置在定子绕组中的 Pt100 4.1 雷击的产生 通常所说的雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间的迅猛放电现象。4 雷电保护装置4.2 安装位置 雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见右图，在大齿圈下方偏左一个螺栓孔的位置装第一个保护爪，然后120等分安装另外两个雷电保护爪。4.3 组成部件 雷电保护爪主要由三部分组成，按照安装顺序从上到下依次是垫片压板，碳纤维刷和集电爪。4.4 雷电保护装置的基本维护 1.检查雷电保护装置的表面清洁。2.检查碳刷纤维的是否完好。3.检查雷电保护装置螺栓的紧固。5 变桨接近撞块和变桨限位撞块5.1 安装位置 变桨限位撞块安装在变桨轴承内圈内侧，与缓冲块配合使用。变桨接近撞块安装在变桨限位撞块上，与变桨感光装置配合使用。5.2 工作原理 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。变桨限位撞块 当叶片变桨趋于顺桨位置时，接近撞块就会运行到感光装置上方，感光装置接受信号后会传递给变桨系统，提示叶片已经处于顺桨位置。变（顺）桨接近撞块 1.检查变桨感光装置的清洁度，以保证能够正常接受感光信号。2.检查易损件缓冲块，做到及时更换。3.检查各撞块螺栓的紧固。5.3 变桨接近撞块和变桨限位撞块的基本维护6 极限工作位置撞块和限位开关极限工作位置撞块6.1 安装位置 1.检查开关灵敏度，是否有松动。2.检查限位开关接线是正常，手动刹车测试。3.检查螺栓紧固。6.2 限位开关的基本维护7 变频器和电池柜 变频器安装在柜子支架上，柜子支架安装在轮毂上。变桨变频器数据：变频器输入电压：3400VAC10 变频器控制类型：交直流性变频器 变频器与控制器通讯方式：CAN总线 变频器有制动断路器在制动状态时避免过高电压。变频器留有与PLC的通讯接口。电池柜、供电电源在机舱内，利用滑环起到旋转信号和固定信号之间的连接。当电网断电时，电池供电给变桨变频器，使风机安全停机。电池是整流桥通过dc母线给变频器供电。电池数据：额定电压/容量：360 V(30 x12V)/5 Ah 瞬时电流：50A/5s 变频柜和电池柜的基本维护 1.变桨控制柜/轮毂之间缓冲器是否有磨损。2.变桨控制柜内接线是否有松动。3.柜子支架及柜子的螺栓紧固。4.用电池驱动变桨机构，用比例装置检测电池。8 变桨系统的维护与维修 维护和检修工作，必须由华锐风电科技有限公司SV中心人员或接受过华锐风电科技有限公司培训并得到认可的人员完成。在进行维护和检修工作时，必须按照各零部件的说明书或维护手册的要求进行操作，每项内容必须严格进行检修与记录。环境温度常温型机组低于-20不得进行维护检修工作低温型机组低于-30风速叶片位于工作位置和顺桨位置之间任何位置5分钟平均风速高于10m/s停止工作，不得进行维护检修工作5秒平均风速高于19m/s叶片位于顺桨位置5分钟平均风速高于18m/s5秒平均风速高于27m/s注：1.变桨机构进行任何维护和检修，必须首先使机组停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮锁锁定。2.如遇特殊情况，需在风力发电机处于工作状态或变桨机构处于转动状态下进行维护和检修时（如检查轮齿啮合、电机噪音、振动等状态时），必须确保有人守在急停开关旁，可随时按下开关，使系统刹车。3.当在轮毂内工作时因工作区域狭小，要防止对其它部件的损伤。变桨轴承润滑脂的补充油脂型号：美孚力富润滑脂SHC460油脂用量：400g（一罐）3工具：油枪方法：每轴承12个油嘴，向6个油嘴注入共400g润滑脂（每打一下约2g，需33下）。注油同时，控制叶片大角度来回变桨。来回变桨注油叶片力矩的复检高强螺栓检查方法 用液压力矩扳手以规定的力矩，检查连接螺栓：a）如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20，说明预紧力仍在限度以内。b）如果螺母能被旋转，且旋转角超过20，那么，就必须把螺母彻底松开，并用液压扳手以规力矩重新把紧。每检查完一个螺栓，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，直到达到规定数量为止。叶轮受力分析 A：叶片前缘 B：叶片后缘 AB：翼弦，用 t 表示：冲角：翼型厚度 f：翼型的弯度叶片翼型几何定义风力发电机组的气动基础二维翼型气体流动情况 上翼面静压值小于下翼面静压值，形成了升力、阻力、力矩等气动力。C点：压力中心点R：叶片翼型剖面受到的合力Ry：垂直于来流方向的分力Rx：平行于来流方向的分力叶片受力分析Cl：升力系数Cd：阻力系数叶片升阻力系数与冲角的关系升阻力系数叶片的最大升阻比斜率=升力与阻力之比最大升阻比cot=Cl/Cd叶片系数与阻力系数的关系定桨矩风机失速时连续气流变化情况变桨距风力发电机风轮气流特性轮毂受力情况 上半圈时，叶片离心力和轴向推力的合力K和叶片轴向重合 由于推力Su S0，所以下半圈时，合力K并不停在叶片轴向上。铰链式轮毂铰链式轮毂 常用于两叶片叶轮 半固定式轮毂，铰链轴与叶片长度方向及叶轮轴两两垂直