情境一任務(wù)一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知

1、風(fēng)電機(jī)組檢測(cè)與維護(hù)劉國(guó)風(fēng)資源分布中國(guó)風(fēng)資源分布箱式變電（升壓）變電站超高壓輸電風(fēng)機(jī)（降壓）變電站用戶不包含升壓變電站的項(xiàng)目包含升壓站的項(xiàng)目塔架10%其他費(fèi)用8%建筑工程6%聯(lián)網(wǎng)工程7%場(chǎng)內(nèi)變電工程5%風(fēng)電機(jī)組設(shè)備64%風(fēng)力發(fā)電單機(jī)容量由1980年的30千瓦上升到2005年的5兆瓦風(fēng)特性葉輪葉輪機(jī)機(jī)械電電機(jī)并網(wǎng)網(wǎng)風(fēng)風(fēng)力極限限疲疲勞振振動(dòng)控控制材材料制制造葉片設(shè)計(jì)部件制造COE風(fēng)機(jī)(知識(shí))體系結(jié)構(gòu)與邊界條件Cost of Energy頻率50Hz電壓 690V 或其他功率因數(shù)0.98噪音葉尖速轉(zhuǎn)速材料強(qiáng)度控制能力運(yùn)輸安裝部件共振耦合結(jié)構(gòu)葉片輪轂 一. 葉輪 二. 機(jī)艙小型

2、風(fēng)電機(jī)組：主要是發(fā)電機(jī)大型風(fēng)電機(jī)組：齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航、制動(dòng)器聯(lián)軸器、風(fēng)速風(fēng)向儀等主要部件。小機(jī)型風(fēng)電機(jī)組：塔桿大型風(fēng)電機(jī)組：鋼結(jié)構(gòu)，有錐形筒體和桁架式結(jié)構(gòu)。三. 塔架小型風(fēng)電機(jī)組：用螺栓將底座固定于地面或其它地點(diǎn)。大型風(fēng)電機(jī)組：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置接地、排水系統(tǒng) 四. 基礎(chǔ)吸收風(fēng)能吸收風(fēng)能增加轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)速減小扭矩減小扭矩產(chǎn)生電能產(chǎn)生電能補(bǔ)償軸補(bǔ)償軸向偏差向偏差數(shù)量：三只作用：機(jī)組吸收風(fēng)能的部件主要材料：玻璃鋼改變?nèi)~片迎角可實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)變槳系統(tǒng)葉片的工作位置：在90度迎角時(shí)二維翼型氣體流動(dòng)情況 上翼面靜壓值小于下翼面靜壓值，形成了升力、阻力、力矩等氣動(dòng)力。Cl：升力系數(shù)Cd：阻力系數(shù)葉片升阻

3、力系數(shù)與沖角的關(guān)系斜率=升力與阻力之比最大升阻比cot= Cl/ Cd葉片系數(shù)與阻力系數(shù)的關(guān)系木制葉片及布蒙皮葉片木制葉片及布蒙皮葉片 鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片 鋁合金等弦長(zhǎng)擠壓成型葉片鋁合金等弦長(zhǎng)擠壓成型葉片 玻璃鋼復(fù)合葉片玻璃鋼復(fù)合葉片 碳纖維復(fù)合葉片碳纖維復(fù)合葉片 三葉片三葉片外形美觀性輪轂所受力和力矩空氣動(dòng)力平衡性噪聲振動(dòng)價(jià)格雙葉片雙葉片單葉片單葉片1RV3112PCpAVPM ，212MMCAV主要零部件：主要零部件：滑環(huán) 雷電保護(hù)爪輪轂罩 楔形盤 導(dǎo)流帽 加油嘴分隔壁 變槳電機(jī)滑環(huán) 變槳控制柜輪轂（鑄鋼件） 變槳軸承各種限位開關(guān)、撞塊等功能：功能： 固定葉片，連接齒

4、輪箱。葉片受力后，帶動(dòng)輪轂順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，即將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。輪轂變槳電機(jī)輪轂罩分隔壁導(dǎo)流帽輪轂變槳控制柜變槳限位撞塊變槳接近開關(guān)緩沖器極限工作位置開關(guān)極限工作位置撞塊齒輪箱葉輪發(fā)電機(jī)低轉(zhuǎn)速需要高轉(zhuǎn)速將低轉(zhuǎn)速的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為高轉(zhuǎn)速的動(dòng)能三 齒輪箱 環(huán)境條件惡劣： 風(fēng)大、砂塵、鹽霧、潮濕、高溫、嚴(yán)寒 工作條件復(fù)雜： 風(fēng)速風(fēng)向多變、強(qiáng)陣風(fēng)、高空無人值守 要求高可靠性、高效率、高安全性 要求工作壽命長(zhǎng)： 二十年（175200小時(shí)） 輸入輸出速比大 加工制造要求高傳動(dòng)比：傳動(dòng)比： 為獲取更多風(fēng)能希望風(fēng)輪直徑大些，又受葉尖速度過大的制約； 為減輕發(fā)電機(jī)重量又希望發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速再高些。 通常在50100左右。齒輪：

5、齒輪： 使用壽命長(zhǎng)和高可靠性要求； 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪音低的要求 要采用硬齒面斜齒輪傳動(dòng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控配置：遠(yuǎn)程監(jiān)控配置： 高空、無人值守 必須有遠(yuǎn)程監(jiān)控配置，如設(shè)置轉(zhuǎn)速、油溫等傳感器。行星減速機(jī)構(gòu) 主軸內(nèi)置于齒輪箱的內(nèi)部，不需要現(xiàn)場(chǎng)主軸對(duì)中； 主軸軸承采用稀油潤(rùn)滑，效果更好； 采用兩極行星、一級(jí)平行軸機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，提高了速比，降低了齒輪箱的體積； 采用先進(jìn)的潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)，使每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)都可以得到充分的潤(rùn)滑，確保了齒輪箱的使用壽命。 齒輪箱的重量約占機(jī)艙重量的1/2，而且當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪箱會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。為減小振動(dòng)對(duì)其它部件的不利影響，齒輪箱與主機(jī)架之間增加了減振元件。1.轉(zhuǎn)子鎖（葉輪鎖）：轉(zhuǎn)子鎖（葉

6、輪鎖）： 數(shù)量：一套位置：齒輪箱的前端作用：鎖定風(fēng)輪，確保機(jī)組處于安全狀態(tài)?？刂品绞剑菏謩?dòng)2.雷電保護(hù)裝置：雷電保護(hù)裝置：數(shù)量：三組位置：齒輪箱前端連接輪轂處作用：將葉輪上的電流傳導(dǎo)到齒輪箱的機(jī)體上，再通過接地線將電流倒入大地，以保護(hù)機(jī)組?？刂品绞剑翰恍杩刂?.加熱器：加熱器：數(shù)量：六個(gè)（兩組，每組一個(gè)備用）位置：齒輪箱的前部和后部作用：當(dāng)齒輪箱工作環(huán)境溫度較低時(shí)，加熱器對(duì)齒輪箱潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱，以確保齒輪箱內(nèi)部的潤(rùn)滑油保持在一定的粘度范圍?？刂品绞剑合到y(tǒng)自動(dòng)控制4.Pt 100（溫度傳感器）：數(shù)量：三個(gè)（油溫、軸承各一個(gè)，備用一個(gè)）位置：齒輪箱后部右側(cè)和上方作用：監(jiān)控油溫和高速端軸承溫度，確保

7、機(jī)組的安全控制方式：系統(tǒng)自動(dòng)控制5.液位傳感器液位傳感器：數(shù)量：一組位置：齒輪箱左后方作用：監(jiān)控對(duì)齒輪箱內(nèi)部潤(rùn)滑油的油位，當(dāng)油位低于系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警。通過觀油窗可以觀察潤(rùn)滑油的狀態(tài)（如顏色、油位高度、油質(zhì)等情況） ?？刂品绞剑翰恍杩刂?.空氣過濾器：空氣過濾器：數(shù)量：一個(gè)位置：齒輪箱上部作用：它可以保證齒輪箱內(nèi)部的壓力穩(wěn)定，防止外部雜質(zhì)進(jìn)入齒輪箱內(nèi)部控制方式：不需控制 齒輪箱的冷卻、潤(rùn)滑油冷系統(tǒng) 功能： 為齒輪箱潤(rùn)滑 冷卻齒輪油 加熱齒輪油主要部件： 齒輪箱 油冷泵、過濾器 溫度傳感器 油冷風(fēng)扇、加熱器 連接管路及單向閥過濾器有兩級(jí)濾網(wǎng)：精濾和粗濾對(duì)齒輪和軸承的保護(hù)作用： 減小

8、摩擦和磨損，具有更高的承載能力，防止膠合。 吸收沖擊和振動(dòng)。 防止疲勞點(diǎn)蝕。 冷卻、防銹、抗腐蝕。 油冷泵通過/連接方法的轉(zhuǎn)換，完成低速/高速的轉(zhuǎn)換；當(dāng)油溫繼續(xù)升高時(shí)，啟動(dòng)高速油冷泵的同時(shí)，啟動(dòng)油冷風(fēng)扇，使油溫達(dá)到更好的冷卻效果。 齒輪油溫度大于5，風(fēng)機(jī)運(yùn)行 45 以下，潤(rùn)滑效果 大于45 ，小于55 ，油冷泵冷卻效果 大于55 油冷風(fēng)扇啟動(dòng)，小于50 油冷風(fēng)扇停止 齒輪油溫度高于75 ，則限制功率，高于80 故障停機(jī)聯(lián)軸器作用：聯(lián)軸器作用： 作為一個(gè)柔性軸，它補(bǔ)償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的平行性偏差和角度誤差。為了減少傳動(dòng)的振動(dòng)，聯(lián)軸器需要有振動(dòng)和阻尼。阻抗：100M承受電壓：2 kV作用：

9、這將防止寄生電流通過聯(lián)軸器從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子流向齒輪箱輸出軸。制動(dòng)器作用：制動(dòng)器作用： 制動(dòng)器是一個(gè)液壓動(dòng)作的盤式制動(dòng)器，用于機(jī)械剎車制動(dòng)。 制動(dòng)器將作用于制動(dòng)鉗上的夾緊力轉(zhuǎn)換成制動(dòng)力矩施加在制動(dòng)盤上，使制動(dòng)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)或在停機(jī)狀態(tài)下防止松動(dòng)(停機(jī)制動(dòng))。1. 應(yīng)確保制動(dòng)器已經(jīng)工作過5-10次。2. 用塞尺檢測(cè)制動(dòng)盤和閘墊之間間隙。 制動(dòng)器具有自動(dòng)閘瓦調(diào)整功能，也就是說當(dāng)閘瓦磨損時(shí)不需要手動(dòng)調(diào)整制動(dòng)器。 用標(biāo)尺檢查制動(dòng)器襯墊的厚度，如果其磨損量超出5mm(閘瓦剩余厚度小于27mm)，則必須更換制動(dòng)器閘墊。定子鐵心定子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組（端環(huán)）（端環(huán)）機(jī)座機(jī)座轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心定子繞組定子繞組風(fēng)扇風(fēng)扇端

10、蓋端蓋160 fnP 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速AXZBCYSn1Nffne , iT f 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T 定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以同步轉(zhuǎn)速定子三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以同步轉(zhuǎn)速n1 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e e 在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流 i i 在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁力在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電磁力f 若轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速若轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速nn1, 向向n1的方向旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn) n 是否會(huì)等于是否會(huì)等于 n1？要產(chǎn)生要產(chǎn)生T，必須，必須nn1 異步異步機(jī)械能機(jī)械能 電能電能，是，是發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速， 發(fā)電！發(fā)電！籠型異步發(fā)電機(jī)籠型異步發(fā)電機(jī) 中中轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率S 與運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系與運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系? 把同步轉(zhuǎn)速把同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的差與同步轉(zhuǎn)速的差與同步轉(zhuǎn)速n1的比值，稱為的比值，稱為轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率，用，用s表示，即表示，即