偏 航 系 統(tǒng)1概述 XWEC-Jacobs43/600風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)主要由偏航檢測部分、機械傳動部分、扭纜保護裝置三大部分組成，偏航采用主動對風形式。在機艙后部有兩個互相獨立的傳感器風速計和風向標，風機對風向的檢測由風向標來完成。當風向發(fā)生變化時，風向標將檢測到風機與主風向之間的偏差，控制器將控制偏航驅動裝置轉動機艙對準主風向。 偏航系統(tǒng)主要包括2個偏航驅動機構、一個經特殊設計的帶內齒圈的四點接觸球軸承、偏航保護以及一套偏航剎車機構組成。 偏航驅動機構包括1個偏航電機，1個減速比為1590的4級行星減速齒輪箱、一個用于調整嚙合間隙的偏心盤和1個齒數為14的偏航小齒輪。 偏航剎車分為兩部分。一為與偏航電機軸直接相連的電磁剎車；另一為液壓閘，與液壓系統(tǒng)連接，當風機需要偏航時，泄油松閘，偏航開始；當風機對風時，壓力油進入偏航剎車體，偏航剎車動，偏航結束。在偏航剎車時，由液壓系統(tǒng)提供約120140bar的壓力，使與剎車閘液壓缸相連的剎車片緊壓在剎車盤上，提供制動力。偏航時，液壓釋放但保持1530bar的余壓，這樣，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使齒輪破壞。偏航系統(tǒng)見下圖：1.偏航電機2.偏航減速器3.偏心盤4.螺栓M16×90 5.加厚墊片6.偏航小齒輪7.壓板8.內六方螺釘M14×20 9.偏航軸承10.螺栓M20×75 11.墊片12.剎車固定塊13.調整板14.墊板15.螺栓M20×210 16.墊片17.閘規(guī)18.偏航剎車盤2 偏航電機 偏航電機是多極電機，轉速有三種：0.75kw/935rpm、0.55KW/695rpm和0.37KW/450rpm，分別適用于風向變化頻繁和主風向比較固定的情況。 偏航電機的電壓等級為690V，內部繞組接線為星形。電機的軸末端裝有一個電磁剎車裝置，用于在偏航停止時使電機鎖定，從而將偏航傳動鎖定。附加的電磁剎車手動釋放裝置，在需要時可將手柄抬起剎車釋放。2.1 偏航電機電磁剎 電磁剎車的原理如右圖所示：211工作原理電磁剎車線圈的直流電取自電機的一相繞組，經整流橋整流后供電。當偏航電動機工作，則電磁鐵（5）帶電，吸引移動銜鐵（4），克服制動彈簧（9）的作用，與剎車盤（2）分離。剎車盤上裝有摩擦層，固定在開槽的軸套（6）上，通過一個鍵（7）與電機軸（1）相連并一起轉動。偏航停止，電磁線圈隨之失電，移動銜鐵（4）在制動彈簧（9）的推動下，與剎車盤（2）的摩擦層接觸并施加壓力，從而實現制動。 212氣隙調整 氣隙（11）為電磁鐵（5）與移動銜鐵（4）之間的間隙，它的最大值可達初始值的4倍。氣隙應定期檢查，因為剎車盤（2）的摩擦層的磨損會使間隙增加。松開螺栓（8）調整剎車調節(jié)器（3）使氣隙達到要求值。調整螺帽（10）使制動彈簧受壓，然后使移動銜鐵與剎車盤分離，讓軸轉動，注意觀察是否正常。22偏航剎車整流器 偏航整流橋為一單向整流電路，將取自于偏航電機一相繞組的交流整流后供給電磁剎車線圈。整流板安裝在偏航電機的接線盒內。3偏航減速齒輪箱 偏航減速器為一個四級行星傳動的齒輪箱，在正常的運行情況下是免維護的。一般情況下，在運行期間檢查是否有泄露、定期對油位進行檢查和更換潤滑油。31潤滑 XWEC-Jacobs43/600風力發(fā)電機組的偏航減速器采用浸油潤滑，所有的傳動齒輪都在浸沒在潤滑油中。潤滑油的種類是Mobilgear SHC 320，未經制造商同意，不允許更換或混用其他種類的油。 偏航減速箱的運行溫度不得超過85！32加油和更換油 偏航減速箱在供貨時沒有加油。在使用之前，先檢查減速箱配備的附件如：油位計、通氣帽、放油閥等是否齊全。初次加油時，應保證使減速器處于安裝位置狀態(tài)，卸開通氣帽，加油使油位超過油位計的下限，但不超過上限。 需要更換油時，打開放油閥的同時打開通氣孔，以保證箱體內的油能比較快地流出。在可能情況下，可以使偏航先運轉將油溫升高，這樣更有利于油的流動。33運轉 在初次運轉之前，檢查通氣孔是否暢通，運轉過程中應確保通氣孔沒有被堵塞。如果通氣孔被堵塞，運轉時減速器內部會產生壓力，而且有可能破壞密封環(huán)。 在運轉過程中，注意檢查減速器運轉是否平穩(wěn)并且沒有產生過度的噪音。檢查是否有油滲漏現象。如有異常情況，立即與制造/供應商進行聯系。34偏航小齒輪與內齒圈的嚙合間隙 為保證偏航小齒輪與內齒圈的嚙合良好，其嚙合間隙應為0.30.6mm。這個間隙在組裝時已經調整好，在試運轉或更換偏航零部件后，應對偏行間隙進行檢查，如果不合適，可通過偏心盤進行調整。35偏心盤 偏航減速器是通過偏心盤與機艙底座相連的。偏心盤上減速器安裝螺栓孔分布圓250和與機艙底座的安裝孔分布圓325之間不同心，偏心距為2.5mm。通過轉動偏心盤即可調整偏航小齒輪與圈嚙合中心距，從而調整嚙合間隙至要求范圍。36檢查 按照第三章維護間隔的要求 檢查偏航減速箱/偏心盤和偏心盤/機艙底座的螺栓連接，緊固力矩為：M16 T1=280NmM14 T2=190Nm 檢查油位,不低于油位下限。 檢查電機接線盒中電纜的連接是否松動； 檢查減速箱體上的螺栓是否松動。4偏航軸承 偏航軸承采用四點接觸球轉盤軸承結構。為了保證偏航軸承的承載能力，軸承采用“負游隙”，使軸承有一定的阻尼力矩。偏航軸承的安裝位置見下圖：（緊固力矩T=560Nm）圖5-341偏航軸承潤滑 偏航軸承，應對軸承滾道和齒面進行潤滑。充分潤滑可以降低摩擦力，并且能有效保護密封免受腐蝕。因此，軸承在運行其間必須保持足夠的潤滑。長時期停止運轉的前后也必須加足新的潤滑脂。這在冬天來臨之前尤為重要。 軸承滾道采用的潤滑脂型號是Molykote TTF5 2。 軸承的密封應每隔6個月檢查一次，將密封上的臟物及時清除。如有損壞，及時更換。 內齒圈和小齒輪的齒面的潤滑為噴涂Voleer 2000E，使齒面潤滑充分。潤滑的方法和周期詳見第三章維護間隔。4. 2檢查螺栓連接 偏航軸承在安裝運行后，在運轉的第一個月，檢查內圈和外圈安裝螺栓的預緊力矩，以后每隔半年檢查一次。緊固力矩T=560Nm。5偏航剎車5. 1 簡介 偏航剎車閘為液壓卡鉗形式，型號為：BCH76A。在偏航剎車時，由液壓系統(tǒng)提供約120140bar的壓力，使剎車片緊壓在剎車盤上，提供足夠的制動力。偏航時，液壓釋放但保持1530bar的余壓，這樣一來，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，減少風機在偏航過程中的沖擊載荷。偏航剎車的安裝見下圖：螺栓M20緊固力矩 T=560Nm 1.剎車固定塊2.調整板3.閘規(guī) 4.墊板5.剎車盤5. 2 偏航剎車盤 偏航剎車盤由三部分相同的扇形組成一個圓環(huán)。安裝時應注意接縫處不能出現明顯臺階，否則影響剎車閘片正常工作。風機在運行過程中，有可能使油脂滴落到剎車盤上。油脂的存在會降低使剎車片失去功效，必須及時將其擦拭干凈。5. 3 偏航閘墊間隙偏航閘墊2和4是用來調整閘規(guī)的上下閘體與剎車盤對中，并保持一定的間隙。如果偏航聲音太大，則有可能是因為閘墊間隙不當。用高度尺分別測量計算上下閘體到偏航剎車盤的距離,如果差值大于0.5mm，可分別調整閘墊2和4的厚度，確保上下閘體與剎車盤對中。5. 4 偏航閘墊的更換偏航閘體的剖面見下圖，偏航閘墊的摩擦層厚度小于3mm時，就需要更換新的閘墊。更換方法如下：Ø 風機在停機狀態(tài)。按下“緊急停機”，使系統(tǒng)泄壓，打開手閥10.2 使偏航 余壓為零。Ø 拆下閘體一側的三個螺栓M16（6），以及閘墊擋塊（5）和調整墊（8）。Ø 小心用一個撬棍插入閘盤和閘墊之間，使閘規(guī)活塞（2）完全進入油缸中。此時在閘盤和閘墊之間出現間隙。Ø 取出舊閘墊，將新閘墊安放就位。Ø 安上閘墊擋塊（5）和調整墊（8），擰緊螺栓M16，力矩210Nm。Ø 恢復偏航管路連接。Ø 關閉手閥10.2，系統(tǒng)建壓正常后，在測油嘴（7）接上排氣管，進行排氣，直到均勻噴油，無空氣氣泡出現為止。5. 5 調整墊片（8） 調整墊片是為了保證閘墊擋塊（5）和閘墊之間的接觸間隙。不同的閘規(guī)其厚度可能不同，具體計算如下：Ø 用深度尺測量閘墊和閘體邊緣之間的A和A值。測量時，閘墊頂緊另一側擋塊。同樣測量擋塊的B和B，如圖所示。Ø 調整墊片（8）的厚度厚度E的公差范圍為：Ø 安裝調整墊片（8）和閘墊擋塊（5）。緊固力矩210Nm（螺栓M16），見下圖。Ø 測量間隙J。任一點的測量最大允許值為0.03mm。5. 6 偏航余壓調整 偏航時保留一定的預壓是為了保持平穩(wěn)，防止風向的突變對偏航系統(tǒng)造成沖擊。偏航預壓的調整是通過調整減壓閥13.1來實現的。方法如下：Ø 在閘體的測油嘴接上測量表頭，手動偏航；Ø 觀察表頭指示值，壓力在15bar30bar之間。Ø 如果壓力不在規(guī)定范圍內，調整13.1；Ø 如果偏航聲音太響，排除閘墊間隙不合適的可能后，可適當降低預壓值。6風向標和風速儀6. 1風向標檢查： Ø 支架的安裝Ø 螺帽的安裝，如有需要緊固螺栓，并更換損壞的螺栓Ø 電線的連接，拉一拉導線是否牢固Ø 沒有夾緊時風向標的轉動Ø 摸擬風向檢查機艙的轉動，檢查機艙的方向Ø 標記點應對準機艙頭部6. 2風速儀檢查： Ø 風速儀的安裝Ø 檢查沒有夾緊時的轉動風速儀停止檢查風速值是否為0米/秒。一 偏航控制偏航過程分自動偏航、解纜和手動偏航三個過程。其中手動偏航優(yōu)先級最高。在偏航過程中不論是對風偏航還是側風偏航，確定在半分鐘內風向在某一方位的頻率的高低最為關鍵，頻率取得低，會造成偏航電機的頻繁啟動和停止，頻率取得高，會降低對風或側風的靈敏度，影響風機的出力。自動偏航又分為對風偏航和90°側風偏航。自動對風偏航是在風機系統(tǒng)無故障，風速持續(xù)10分鐘達到偏航風速，電網電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常后執(zhí)行的。首先采樣半分鐘的風向，通過半分鐘內風向在某一方位的頻率來判斷現在風機是正好對風，還是需要順時針偏航或逆時針偏航。故障狀態(tài)、風速過低或風速過高，自動對風偏航均會停止。手動停機時自動偏航也停止。90°側風偏航過程在風機系統(tǒng)出現意外故障時執(zhí)行。采樣半分鐘風向，執(zhí)行側風偏航過程。當風向的采樣值說明現在正好側風，執(zhí)行偏航制動，側風過程結束。偏航電機的正反轉接觸器不僅在控制軟件上，而且在電路硬件設計上均實現互鎖，確保偏航系統(tǒng)的安全。扭纜保護包括偏航計數器和扭纜開關兩級保護。偏航計數器有三個位置開關，分別表示順偏位置、中間位置和逆偏位置。它由小齒輪輪與偏航盤相嚙合，在偏航動作的同時也會帶動偏航計數器內部的齒輪轉動，當轉動一定圈后，會觸動順偏位置開關或逆偏位置開關。計算機接收到信號后進行判斷解纜，解纜后未觸到開關時信號消失，當觸動中偏位置開關時表示解纜結束。解纜偏航過程在收到順/逆時針偏航位置開關信號時執(zhí)行，表示風機向一個方向偏航過多。不論正在執(zhí)行對風偏航還是側風偏航，都停止執(zhí)行偏航制動，執(zhí)行逆/順時針解纜偏航。當收到中間位置開關信號時執(zhí)行偏航制動，自動清除故障信息，返回自動偏航過程。扭纜開關是電纜扭轉的最后一級保護。這一級保護是假設偏航計數器或計算機控制失靈，持續(xù)向一方向偏航時間過長，以致連在扭纜開關上的金屬線全部繞在電纜上（金屬線的長度可以在電纜上繞3.5圈），拉動扭纜開關，引起控制系統(tǒng)的安全鏈動作。這一級動作完全由硬件來實現。在機艙頂部有手動左/右偏航開關，在塔架底部計算機柜內有手動左/右偏航按鈕，中央監(jiān)控機也有手動左/右偏航按鈕，均可執(zhí)行手動偏航。手動偏航級別最高，風機只要收到手動偏航信號，終止所有的偏航過程執(zhí)行新的手動偏航指令。當手動偏航信號消失時執(zhí)行偏航制動，返回自動偏航過程。手動偏航中，機艙的偏航比計算機柜內的手動偏航命令級別高，計算機柜內的手動偏航命令比中央監(jiān)控的偏航命令級別高。就地的偏航可以中斷中央監(jiān)控的手動偏航命令，機航的偏航可以中斷就地的手動偏航命令（手動偏航停止命令只對手動偏航命令有效，不會中斷自動對風偏航或自動側風偏航）。除此之外還要檢測偏航電機過載信號，對風、側風偏航過程中設有偏航時間過長的保護，解纜過程中設有兩個位置開關信號同時收到的故障檢測，解纜后300秒位置開關信號仍未消失的故障檢測，以及扭纜開關動的故障檢測。二 剎車釋放在風機系統(tǒng)無故障，風速持續(xù)10分鐘達到啟動風速，電網電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常，偏航系統(tǒng)顯示現在處于對風狀態(tài)時執(zhí)行松剎車過程。釋放圓盤閘1、圓盤閘2后2秒檢測圓盤閘1和圓盤閘2的松閘信號反饋，超過2秒沒有收到松閘反饋信號，則出現剎車1沒有松開或剎車2沒有松開的故障，執(zhí)行安全剎車過程，同時執(zhí)行側風偏航過程，表示剎車系統(tǒng)有故障，否則執(zhí)行收回葉尖命令，剎車釋放過程結束。如果風速過低，或控制系統(tǒng)上電處于10分鐘測風狀態(tài)時，也可以強制啟動方式釋放閘盤。10互聯網2