风机偏航系统的组成_磁悬浮风机

风机偏航系统的组成：你知道偏航系统机械传动部分有哪些组成？

　　传动部分主要由偏航电机、偏航减速机构、偏航小齿轮、偏航齿圈、偏航刹车组成。

　　1．偏航电机

　　各类风机都采胩三相异步电动机，额定功率BONUS150KW风机为0.55KW，TACKE600KW风机为2.2KW，ANBONUS450KW风机为0.55KW(双电机)，JACOBS500KW风机为0.55KW(双电机)，国产化600KW风机为0.55KW(双电机)，都带有电磁闸.双电机可增加齿面的接触面积，增大啮合强度，转动更平稳。

　　2.偏航减速机构

　　减速器一般都由二通讯组成.第一级都是螺旋齿轮减速器，第二级为行里齿轮减速器。TACKE风机为使偏航转动平稳，还单独安装了一个减速器。

　　3.偏航小齿轮和偏航齿盘

　　小齿轮由偏航电机经减速器减速后驱动，带动机舱在偏航齿盘上转动，偏航齿盘固定在塔架上是不动的，这样就可使机舱能正确对风叶轮能转动对风。

　　4.偏航刹车及减振

　　除了150KW风机只有电磁闸以外，其它的风机还都带有液压刹车.在液压刹车里，TACKE600KW、JACOBS500KW及国产化600KW风机采用盘式刹车，ANBONUS450KW风机采用撑杆式刹车。并且JACBOS500KW和国产化600KW风机在偏航时，液压刹车不带有一定的余压，使转动平稳，减小叶轮因偏航引起的振动，保护偏航轴承，150KW风机还装有五个滑爪，滑爪由上滑靴构成，上滑靴为一个尼龙块，下滑靴中有一长方形的槽，槽内有二组碟簧上放一个长方形的铜块，偏航齿盘夹在上、下滑靴之间，通过螺栓可以调节偏航盘与滑靴之间的间隙，依靠滑块与偏航盘之间的磨擦力减小由偏航引起的振动。

风机偏航系统的组成：关于金风S48／750风机偏航系统的构成及故障处理的探讨

　　摘 要：本文通过对金风科技S48/750风机偏航系统的构成及及其故障处理的探讨，提出了自己的观点和想法，以便更好的维护风机的偏航系统，使风机能够稳定、高效的运转。

　　关键词：PLC 偏航电机 偏航减速器 偏航齿圈 偏航开关 接近开关 偏航空开 偏航接触器 偏航热继电器 偏航制动器

　　金风科技的S48/750风机在中国市场上占有重要的市场份额。 S48/750风机以其较低的价格，良好的稳定性，以及较高的可利用率，得到广锦工电业主的青睐。我公司在苜蓿台风电场树立该风机39台，共计29250kW。目前大部分金风科技的S48/750风机都已运行一年以上，因此一些常见的故障也就会暴露出来。金风S48/750风力发电机组的偏航采用主动对风形式。在机舱后部有两个互相独立的传感器―风速仪和风向标，当风向持续发生变化时，风向标的信号将反映出风机与主风向之间有偏离，控制器根据风向标传递的信号控制两个偏航驱动装置转动机舱对准主风向。

　　偏航系统是风力发电机组特有的控制系统。偏航控制系统主要由偏航测量、偏航驱动传动部分、纽缆保护装置三大部分组成。主要实现两个功能：一是使机舱跟踪变化不定的风向；二是由于偏航的作用导致机舱内部电缆发生缠绕而自动解除缠绕。

　　金风S48/750风机的偏航系统构成包括：偏航电机、偏航减速器、偏航齿圈、偏航开关、接近开关、偏航空开、偏航接触器、偏航热继电器、偏航制动器、控制风机偏航的PLC以及连接这些元器件的线缆。

　　金风S48/750风机的偏航故障，主要有左、右偏开关动作和偏航电机过载。

　　一、左、右偏开关动作

　　风机在运行过程中，由于风向的不确定性，风机叶轮会不停的对风，从而使叶片始终处在主风向上。这样风能就一直能够通过主轴传递给发电机。因此风机内的电缆也会随着机舱的转动而缠绕，解缆系统是当主回路电缆发生缠绕时根据PLC发出的信号自动解缆。

　　解缆系统分为根据PLC设定值的自动解缆和偏航开关控制的安全链保护两种。当电缆缠绕达到设定值时，控制系统根据纽缆传感器发出的信号控制偏航系统进行电缆解绕。若控制系统没有自动进行解缆，当电缆缠绕达到允许的极限时，触发偏航开关的安全链保护，机组紧急停机，风机报左、右偏开关动作，这时需要维护人员登机解缆并调整偏航开关和PLC设定值。

　　二、偏航电机过载

　　风机正常运行时偏航电机过载开关量信号为高电平。当高电平消失时，报过载故障。这时，可以从以下几方面进行检查处理：

　　1．检查PLC上的过载信号指示灯是否正常亮着，如果熄灭，表明确实已报过载故障。此时，首先要检查连接偏航过载信号回路的端子是否松动，并紧固与其有关的端子。检查PLC 模块，看其是否损坏。

　　2．检查偏航空开QF8.3（见图一）

　　空气开关(简称空开)，能带负荷分合电路，并能自动切除所属线路的过载短路、失压等故障。首先检查其电流设定值是否为6A,如果不是将其调整为6A。其次在空开QF8.3合上时，通过测量其上端口和下端口电压，看其是否为690V，或者将此空开上下端口的接线解掉，测量其通断从而判断其是否正常。

　　（图一）

　　3．检查偏航接触器K15.3和K15.5（见图二）

　　偏航接触器主要有电磁系统（线圈,静、动铁芯及短路环等）、触头系统（三对主触头和四对辅助触头）和灭弧装置（多采用纵缝灭弧以及栅片灭弧）构成。线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开；线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧使触点恢复到原来的状态。首先将空开QF8.3断开，用起子让接触器的触点吸合，测量K15.3和K15.5通断，看其触点是否正常。有时候如果接触器触点回位不好，会导致接触器长时间吸合，此时也会报偏航过载故障。其次将空开QF8.3合上，测量其线圈电压是否为230V，或者测量其线圈阻值是否正常。

　　4．检查偏航热继电器FR8.3和FR8.5（见图二）

　　热继电器的基本结构包括加热元件、主双金属片、动作机构和触头系统以及温度补偿元件，它是利用电流的热效应来推动动作机构使触头闭合或断开的保护电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡保护以及其他电气设备发热状态时的控制。首先检查其电流设定值是否为2.3A,如果不是将其调整为2.3A。检查FR8.3和FR8.5是否动作，如果动作将其复位后测量其通断是否正常。

　　5．检查偏航电机（见图二）

　　将万用表打到欧姆档，在FR8.3的出线端测量偏航电机1的阻值，在FR8.5的出线端测量偏航电机2的阻值，如果三相之间的阻值在15Ω左右，并且三相平衡，说明电机线圈正常，也可以登上风机，在机舱内，直接测量每个电机线圈的电阻，如果每个线圈的电阻在30Ω左右，也说明电机线圈正常，转动电机的轴。如果其转动灵活，没有被卡的地方，可以判断电机正常。在出厂或者更换偏航电机时，可能会将电机的星型接法接成三角形。这样使电机在启动时，电流过大，转矩过大，也会导致报偏航电机过载。

　　6．电磁刹车

　　偏航电机一般带有电磁刹车装置，采用安全失效保护。电磁刹车的电压取自电机两相之间的相电压，通过电机接线盒内的一个整流桥，整流后向线圈供电。偏航时，电磁刹车通电，刹车释放。偏航停止时，电磁刹车断电，刹车释放将电机锁死。当整流桥损坏时，无法向电磁刹车供电，会导致电机锁死，从而报偏航过载。另外电磁刹车调整过紧也会是风机报过载故障。

　　7．偏航减速器

　　偏航减速器采取的是四级行星减速，由于在偏航过程中风机的机舱振动，润滑油的缺少及偏航减速器的质量等方面的原因，可能造成偏航减速器内部、外部齿轮的磨损，从而增大阻尼力矩导致偏航过载。

　　参考文献：《金风S48/750维护手册》

　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

风机偏航系统的组成：风力发电机组的偏航系统工作原理概述

　　为了使风机的桨叶转子工作事始终朝向某个方向，在风机内安设了偏航系统。精密的测风仪器将检测信号传输给电脑的软件，经过分析后驱动偏航系统的电机和齿轮箱使风机尽可能的减少风能损失，增加有效工作时间。

　　偏航刹车 主机室的转动方向应该是按照指令的方向转动的。当偏航电机转动的时候，液压刹车系统处于释放状态，当偏航电机停止转动时，液压刹车系统处于刹车状态，将主机室固定在相应的位置上。

　　在偏航系统中包括电缆防缠绕检测器，防止在主机室根据风向在转动时使内部的电缆通过缠绕而损坏。如果电缆遭到缠绕，那么在主机室下次转动时，根据电缆缠绕的情况，主机室将向相反的方向转动，使得被缠绕的电缆重新回复到原来的位置上。

　　偏航驱动偏航系统的驱动部分由三个交流电机和行星式齿轮箱组成。偏航驱动部件安装在主机托盘的下方，一个过渡小齿轮连接在偏航轴承外齿环和在塔身上的固定齿环之间。

风机偏航系统的组成：风机偏航结构及作用.doc

　　风力发电机组偏航系统的结构与作用

　　风力发电机组偏航系统的结构与作用

　　偏航系统是一个随动系统，风向仪将采集的信号传送给机舱柜的PLC的I/O板，计算10分钟平均风向，与偏航角度绝对值编码器比较，输出指令驱动四台偏航电机（带失电制动），将机头朝正对风的方向调整，并记录当前调整的角度，调整完毕电机停转并启动偏航制动。偏航控制系统框图如下图所示：

　　下文将对偏航控制系统的各机构进行分析： 1、风速仪 风力发电机组应有两个可加热式风速计。在正常运行或风速大于最小极限风速时，风速计程序连续检查和监视所有风速计的同步运行。计算机每秒采集一次来自于风速仪的风速数据；每10min计算一次平均值，用于判别起动风速和停机风速。测量数据的差值应在差值极限1.5m/s以内。如果所有风速计发送的都是合理信号，控制系统将取一个平均值。 2、风向标 风向标安装在机舱顶部两侧，主要测量风向与机舱中心线的偏差角。一般采用两个风向标，以便互相校验，排除可能产生的误信号。控制器根据风向信号，起动偏航系统。当两个风向标不一致时，偏航会自动中断。当风速低于3m/s时，偏航系统不会起动。 3、扭揽开关 扭缆开关是通过齿轮咬合机械装置将信号传递PLC进行处理和发出指令进行工作的。除了在控制软件上编入调向记数程序外，一般在电缆处安装行程开关，当其触点与电缆束连接，当电缆束随机舱转动到一定程度即启动开关。以国内某知名公司生产的1.5MW风机为例，当机身在同一方向己旋转2转(720度)，且风力机不处在工作区域(即10分钟平均风速低于切入风速) 系统进入解缆程序。解缆过程中，当风力机回到工作区域(即10分钟平均风速高于切入风速)，系统停止解缆程序，进入发电程序，但当机身在同一方向己旋转2.5转(900度)偏航限位动作扭缆保护，系统强行进入解缆程序，此时系统停止全部工作，直至解缆完成。当风速超过25 m/s时，自动解缆停止。 自动解除电缆缠绕可以通过人工调向来检验是否正常。当调向停止触点由常闭进入常开状态时，风机自动解除电缆缠绕，此时风力发电机应不处于维修状态，因此自动调向功能在维修状态时无法使用。 4、偏航编码器 偏航编码器是一个绝对值编码器，可以准确记录偏航位置。因为绝对编码器由机械位置决定的每个位置的唯一性，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。 5、软启动器 软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。

　　图1 软启动器控制电机的主电路图

　　图1为软启动器控制电机的主电路图，图2为电机启动电压变化曲线，图三为软启动器的接线图和电气图。

　　图2 电机启动电压变化曲线

　　图3 软启动器的接线图和电气图

　　6、偏航机构 偏航系统是由回转支撑轴承、弹簧阻尼装置和四台电机驱动的齿轮传动机构组成的 。带有内齿的偏航轴承用螺栓连接在塔筒顶部，外环与机舱座连接，内环与塔架法兰连接。在偏航系统中驱动机构一般都是由电机加减速机构成，电机是偏航的动力来源，减速机是将电机输出的高速转变成低速的机构，那么在一般的偏航系统中偏航刹车部分一般由两部分组成，一个是安装在驱动电机后端的电机电磁制动器，一部分是安装在偏航轴承附近的液压偏航。偏航时10个刹车盘处于半释放状态，偏航系统压力约45bar; 自动解缆时刹车盘处于全释放状态。

　　风力发电机组偏航系统的作用：偏航系统是风力发电机组特有的伺服系统。它主要有两个功能：一是使风轮跟踪变化稳定的风向;二是当风力发电机组由于偏航作用，机舱内引出的电缆发生缠绕时，自动解缆。

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