風力發電是利用風力帶動風車葉片旋轉并通過增速機将旋轉的速度提高,從而帶動發電機發電(這也是風力發電的原理)。
以下為您圖解風力發電是什麼,以永磁風力發電機為例(機械結構)
機組的整體機械機構及刨面圖
1、 葉片;2、變槳系統;3、輪箍;4、發電機轉子;5、發電機定子;6、偏航驅動;7、測風系統;8、輔助提升機;9、頂艙控制櫃;10、底座;11、機艙罩;12、塔架
機組可分為三個系統;
1葉片變槳系統
2永磁發電機
3機艙機械系統
一、葉輪變槳系統:變槳控制系統包括三個主要部件,變槳驅動裝置,變槳減速器和變槳軸承。當機組出力達到額定功率後,控制系統通過變槳驅動裝置将葉片以精确的變槳角度向順槳方向轉動,實現風機的功率控制。如果一個驅動器發生故障,另兩個驅動器可以安全地使風機停機。
1.1變槳軸承
變槳軸承采用深溝球軸承,深溝球軸承主要承受純徑向載荷,也可承受軸向載荷。承受純徑向載荷時,接觸角為零。
1.2變槳驅動裝置(第一代變槳結構)
變槳驅動裝置由變槳電機和變槳減器兩部分組成。變槳電機是含有位置反饋和繞組溫度檢測傳感器的伺服電動機。
1.2.1變槳驅動裝置(第二代變槳結構)
二、電機系統:電機系統主要包括轉子支架,定子支架及繞組線圈,定軸,BT軸承,轉動軸,NJ軸承
2.1永磁直驅發電機主軸縱剖圖
2.2前軸承(BT軸承)前軸承(BT軸承)是雙列圓錐滾子軸承,它具有一個雙滾道的外圈和兩個内圈,兩内圈之間有一隔圈,可以通過改變隔圈的厚度調整軸承遊隙;特點:這類軸承可以在承受徑向載荷的同時承受雙方向軸向載荷,可在軸承的軸向遊隙範圍内限制軸和外殼的軸向位移。主要用于承受以徑向載荷為主的徑向與軸向聯合載荷。具有承載能力大,極限轉速低的特點。
2.3後軸承(NJ軸承)後軸承(NJ軸承)是單列圓柱滾子軸承,該軸承是内圈、外圈可分離的結構。使用銅合金制保持支架,可以承受一定程度的一個方向軸向負荷;特點:1. 滾子與滾道之間為線接觸或修下線接觸,徑向承載能力大,适用于承受重負荷與沖擊負荷;2. 摩擦系數小;3. 對軸或座孔的加工要求較高,安裝精度要求較高;4. 内圈或外圈可分離,便于安裝和拆卸。
2.4發電機剖面:永磁體勵磁在非滿載狀态下效率高内部結構緊湊、重量輕;外轉子、内定子結構内部磁通密度大, 不會退磁;被動冷卻系統具有冷卻性能好; 一體化軸承概念在零部件上不另外需要軸承。
永磁電機具有兩套3相繞組互差30度電角度;由此帶來的優勢:可以消去5次、7次諧波電流,提高發電機效率,降低轉矩脈動;自然空氣冷卻方式:冷空氣通過風道直接吹到散熱疊片上,随着風速增加,機組的輸出功率增加 ,溫度随之升高,而同時風道内冷空氣的流量也會增加,帶走更多的熱量,冷卻效果好,磁鋼采用稀土永磁材料,磁場強度高,允許溫升較高,抗退磁能力強。
三、機艙底座及偏航系統
3.1偏航機構的整體系統
3.2偏航機構的機械結構
主要包括3個偏航驅動機構、一個經特殊設計的帶外齒圈的四點接觸球軸承( 即偏航軸承)、偏航保護以及一套偏航刹車機構。偏航刹車分為兩部分:一部分為與偏航電機軸直接相連的電磁刹車,另一部分為偏航制動器。
3.2.1偏航軸承
偏航軸承采用“零遊隙”設計的四點接觸球軸承,以增加整機的運轉平穩性,增強抗沖擊載荷能力。
3.2.2偏航液壓制動器
此機構為液壓盤式壓力閘,由液壓系統提供約140~160bar的壓力,使刹車片緊壓在刹車盤上,提供足夠的制動力。偏航時,液壓釋放但保持24bar的餘壓,這樣一來,偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩,大大減少風機在偏航過程中的沖擊載荷。
通過以上介紹我相信大家對于直驅風力發電機組應該有一個大緻詳細的了解,對于希望從事這份事業的人們能提供幫助,在後續我依舊會總結發表關于直驅機組電器以及控制系統的相關文章和圖解。
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