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1、 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(qū)動裝置轉(zhuǎn)動機艙對準主風向。 偏航系統(tǒng)主要包括2個偏航驅(qū)動機構、一個經(jīng)特殊設計的帶內(nèi)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(qū)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(diào)整嚙

2、合間隙的偏心盤和1個齒數(shù)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120~140bar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15~30bar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.

3、壓板8.內(nèi)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(diào)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(zhuǎn)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(nèi)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

4、。 2.1 偏航電機電磁剎 電磁剎車的原理如右圖所示： 2．1．1工作原理 電磁剎車線圈的直流電取自電機的一相繞組， 經(jīng)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(zhuǎn)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(xiàn)制動。 2．1．2氣隙調(diào)整 氣隙（11）為電磁鐵（5）與移動銜鐵（4）之間的間隙，它的

5、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(diào)整剎車調(diào)節(jié)器（3）使氣隙達到要求值。調(diào)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(zhuǎn)動，注意觀察是否正常。 2．2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(nèi)。 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。 3．1潤滑 XWEC-Jacobs43/600風

6、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(jīng)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℃！ 3．2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(nèi)的油能比較快地流出。在可能情況下，可以使偏航先運轉(zhuǎn)將油溫升高，這樣更有利于油的流動。 3．3運轉(zhuǎn)

7、在初次運轉(zhuǎn)之前，檢查通氣孔是否暢通，運轉(zhuǎn)過程中應確保通氣孔沒有被堵塞。如果通氣孔被堵塞，運轉(zhuǎn)時減速器內(nèi)部會產(chǎn)生壓力，而且有可能破壞密封環(huán)。 在運轉(zhuǎn)過程中，注意檢查減速器運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)并且沒有產(chǎn)生過度的噪音。檢查是否有油滲漏現(xiàn)象。如有異常情況，立即與制造/供應商進行聯(lián)系。 3．4偏航小齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合間隙 為保證偏航小齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合良好，其嚙合間隙應為0.3~0.6mm。這個間隙在組裝時已經(jīng)調(diào)整好，在試運轉(zhuǎn)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(diào)整。 3．5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φ250和

8、與機艙底座的安裝孔分布圓φ325之間不同心，偏心距為2.5mm。通過轉(zhuǎn)動偏心盤即可調(diào)整偏航小齒輪與圈嚙合中心距，從而調(diào)整嚙合間隙至要求范圍。 3．6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=280Nm M14 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(zhuǎn)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

9、下圖：（緊固力矩 T=560Nm） 圖5-3 4．1 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(zhuǎn)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(nèi)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

10、檢查螺栓連接 偏航軸承在安裝運行后，在運轉(zhuǎn)的第一個月，檢查內(nèi)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120~140bar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15~30bar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(diào)整板 3.閘規(guī) 4

11、.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(xiàn)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(diào)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(diào)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

12、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(cè)的三個螺栓M16（6），以及閘墊擋塊（5）和調(diào)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(xiàn)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(diào)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

13、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(xiàn)為止。 5. 5 調(diào)整墊片（8） 調(diào)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(cè)擋塊。同樣測量擋塊的B和B＇，如圖所示。 Ø 調(diào)整墊片（8）的厚度 厚度E的公差范圍為： Ø 安裝調(diào)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0.0

14、3mm。 5. 6 偏航余壓調(diào)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(diào)整是通過調(diào)整減壓閥13.1來實現(xiàn)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15bar~30bar之間。 Ø 如果壓力不在規(guī)定范圍內(nèi)，調(diào)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

15、 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(zhuǎn)動 Ø 摸擬風向檢查機艙的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cè)風偏航，確定在半分鐘內(nèi)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(cè)風的靈敏度，影響風機的出力。

16、 自動偏航又分為對風偏航和90°側(cè)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(wǎng)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(nèi)風向在某一方位的頻率來判斷現(xiàn)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(cè)風偏航過程在風機系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障時執(zhí)行。采樣半分鐘風向，執(zhí)行側(cè)風偏航過程。當風向的采樣值說明現(xiàn)在正好側(cè)風，執(zhí)行偏航制動，側(cè)風過程結束。 偏航電機的正反轉(zhuǎn)接觸器不僅在控制軟件上，而且在電路硬件設計上均實現(xiàn)互鎖，確保偏航系統(tǒng)的安全。

17、 扭纜保護包括偏航計數(shù)器和扭纜開關兩級保護。 偏航計數(shù)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(shù)器內(nèi)部的齒輪轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)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(cè)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(zhuǎn)的最后

18、一級保護。這一級保護是假設偏航計數(shù)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(xiàn)。 在機艙頂部有手動左/右偏航開關，在塔架底部計算機柜內(nèi)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(nèi)的手動偏航命令級別高，計算機柜內(nèi)的手動偏航命令比中央監(jiān)控的偏航命令級別高

19、。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(cè)風偏航）。 除此之外還要檢測偏航電機過載信號，對風、側(cè)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(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常，偏航系統(tǒng)顯示現(xiàn)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(xiàn)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(cè)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(lián)網(wǎng)2