风力发电机结构及原理培训课件

品质改变世界,三一电气风机培训之,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,品质改变世界,三一电气风机培训之,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,*,风力发电机结构及原理培训,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,品质改变世界,三一电气风机培训之,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,*,风力发电机结构及原理培训,*,品质改变世界,三一电气风机培训之,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany Electric,主讲人：王安伟,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,风力发电机结构及原理培训,*,C,All rights Reserved by Sany 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电,机组,风电机组的工作原理和结构,风力发电机组（以下简称,风力机,）是一种将,风能,转换为,电能,的,能量转换装置,10,目录,风力发电背景,风电机组的工作原理,风电机组的结构,风电机组控制系统,风力发电机结构及原理培训,11,风电机组的工作原理和结构,风力发电机结构及原理培训,12,机舱内部结构,轮毂：,连接主轴与叶片，将风力对叶片的作用载荷传递给主轴以及齿轮箱,轴承：,支撑机械旋转体，降低其运动过程中的,摩擦系数,，并保证其回转精度,风力发电机结构及原理培训,风力机的结构组成,组成：轮毂 叶片 控制系统,叶片,轮毂,主传动系统,主轴,变桨电机,风轮,将风能转化为机械能，,600 kW,的风力机叶片的长度为,21,米。,类型：单叶片、双叶片、三叶片和多叶片,定桨风轮和变桨风轮,轮毂：连接主轴与叶片，将风力对叶片的作用载荷传递给主轴以及齿轮箱,13,2,、风力机的结构组成,14,变桨电机：,每个叶片都有一个变桨电机，并带有刹车、测速传感器、编码器及强制空冷装置。,备用电源：,用于电网断电和安全链中断时叶片的变桨控制。,充电器：,带有充电控制和电压检测装置。,转换器：,三相两路装置，用于向变桨电机输送直流电。,变桨控制器,除变桨电机，其余部件都在轴控制柜或公用控制柜内，每个叶片都有单独控制器。,结构和功能,风力发电机结构及原理培训,2,、风力机的结构组成,15,主 轴：,支撑轮毂和传递负载（轴向力，剪力（径向力）， 弯矩和扭矩,）,主传动系统,低速轴,：联接叶轮轮毂与齿轮箱。低速轴是中空轴，内部穿过液压管路控制气动刹车,高速轴,：转速大约为,1500,转,/,分，它的作用是带动发电机。同时在高速轴上安装有一套机械刹车。,风力发电机结构及原理培训,2,、风力机的结构组成,16,主传动系统,齿轮箱,一侧连接低速轴，另一侧连接高速轴,高速轴,转速大约为,1500,转,/,分，它的作用是带动发电机。同时在高速轴上安装有一套机械刹车,发电机,发电机通常被称为感应型发电机或异步发 电机,风力发电机结构及原理培训,2,、风力机的结构组成,17,控制器,计算机持续监控风力发电机的状态，控制偏航。在任何故障状态下，计算机立即控制风机停机。,液压系统,作用是控制风力发电机气动刹车装置。,冷却系统,包含有冷却发电机的风扇，冷却齿轮油的散热器，一些风力发电机还装设有发电机水冷装置。,偏航系统,通过偏航电机推动机舱对风,风力发电机结构及原理培训,2,、风力机的结构组成,18,塔架,作用是承载机舱和叶轮。一台,600,千瓦风力发电机的塔架约为,40-60,米高。塔架有锥形圆柱钢塔架，也有桁架式塔架 ，在其内部装有梯子。,风速仪和风向标,用于测量风速和风向。,风力发电机结构及原理培训,叶片的制造,19,叶片必须有足够的强度，因此，在每一个叶片内部都有一根与叶片长度几乎一样长的梁。,风力发电机结构及原理培训,叶片的制造,20,叶片分为两扇，分别进行生产，然后，将两扇组合起来，就形成了一个完整的的叶片。图中的工人正在给玻璃钢上铺塑胶。,在两扇叶片组合之前，先将那根梁放在中间,风力发电机结构及原理培训,叶片的制造,21,两扇叶片放入一个模具然后合上。然后将给其加热，使得玻璃钢更加坚固。,叶片表面必须足够光滑，使得风穿过叶片表面时不会减速。因此，在一些刮擦痕处须填充玻璃纤维。最后，对叶片进行打磨抛光直到叶片表面光滑为止。,风力发电机结构及原理培训,双馈式的特点：,双馈电机定子直接与电网相连，转子侧通过功率变换器（一般为双,PWM,交,直,交型变换器）连接到电网。该功率变换器的容量仅为电机容量的,1/4,左右，并且能量可以双向流动，这是这种机型的优点。,该种机型是利用发电机转子励磁频率、定子输出频率和转子机械频率的关系，通过改变转子的励磁频率而使机组完成变速恒频运行，进而实现最大风能捕获。,对电网而言，该系统利用矢量控制实现了输出的有功和无功的解偶控制，可以为电网输出无功，保证了输出电能质量。,此技术路线为技术最成熟、市场占有率最高的技术路线。,双馈机型,22,直驱式的特点：,风轮直接与低速（多极）励磁同步发电机（也有利用永磁同步发电的）相连，省去了故障多发部件,-,齿轮箱。电机全功率通过电力电子装置连接到电网。利用电力电子技术可以控制系统输出的有功和无功功率，同样也可以使机组捕获最大风能；,齿轮传动不仅降低了风电转换效率和产生噪音，更是造成机械故障的主要原因，而且为减少机械磨损需要润滑清洗等定期维护。采用无齿轮箱的直驱方式虽然提高了电机的设计成本，但却有效的提高了系统的效率以及运行可靠性；,其缺点是：直驱发电机体积大而笨重 ，电机设计成本较高。,。,直驱机型,23,24,目录,风力发电背景,风电机组的工作原理,风电机组的结构,风电机组控制系统,风力发电机结构及原理培训,25,风力机控制系统,风力发电机结构及原理培训,26,主控系统：主控系统是风机控制系统的主体，它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功能。,对外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统（变频器），它与监控系统接口完成风机实时数据及统计数据的交换，与变桨控制系统接口完成对叶片的控制，实现最大风能捕获以及恒速运行，与变频系统（变频器）接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节,。,主控制系统,风力发电机结构及原理培训,27,风力发电机结构及原理培训,28,变桨控制系统：控制时一般都以发电机额定功率或转子转速为界，即当发电机输出功率（转速）低于额定值时，进行变速恒频控制，最大捕获风能；而当输出功率（转速）高于额定值时，进行变桨距控制，维持发电机功率在额定值附近。要实现真正的独立变桨,输入变量包括桨叶节距角变化和风速，以及每个桨叶受力等,实现多变量控制。,风力发电机结构及原理培训,29,液压变桨,系统组成：,油箱、液压动力泵、动力单元蓄压器、液压管路、旋转接头、变桨系统蓄压器以及三套独立的变桨装置,优点：,单位体积小、重量轻、扭矩大无需变速机构，在失电时将蓄压器作为备用动力源对桨叶进行顺桨作业；增容便捷。,缺点,：漏油，对环境要求较高（温度）,风力发电机结构及原理培训,30,原理,液压变桨,变桨距伺服控制系统的原理图如图,1,所示。变桨距控制系统由信号给定、比较器、位置（桨距）控制器、速率控制器、,D/A,转换器、执行机构和反馈回路组成。,风力发电机结构及原理培训,31,电动变桨,驱动器、编码器、限位开关、电池（超级电容）,风力发电机结构及原理培训,32,偏航系统,风力发电机结构及原理培训,33,偏航系统组成部件,风力发电机结构及原理培训,34,偏航系统组成部件,风力发电机结构及原理培训,35,偏航系统组成部件,风力发电机结构及原理培训,36,偏航系统组成部件,风力发电机结构及原理培训,37,谢谢大家,风力发电机结构及原理培训,