2.8独立变桨系统

12独立变桨距系统变桨距系统的三组叶片的桨距角变化是受各自的驱动装置控制，同一台风力机的各个叶片可根据不同的控制作出不同的桨距角变化，这种变桨系统称为独立变桨系统，有很好的控制性能。主要有液压驱动与电动驱动方式。3外齿轮电动变桨距系统4外齿轮电动变桨距系统如图是采用外齿轮的电动变桨距系统主要部件图，在风力机轮毂的3个变桨轴承法兰安装着3个变桨轴承，轴承的外圈与轮毂固定，轴承外圈圆周集成着变桨齿轮，叶片根部安装在轴承的内圈上。变桨驱动电动机通过电机机架安装在叶片根部，电机轴上的小齿轮和变桨齿轮啮合。当电动机转动时推动叶片转动，即可改变桨距角。3个桨叶各有一套变桨距驱动电动机与相关部件，也是独立电动变桨系统，3个叶片的桨距角由计算机控制按规律变化。5内齿轮电动变桨距系统下图是采用内齿轮的电动变桨距系统主要部件图，在风轮轮毂圆周安装着3个变桨轴承，轴承的外圈与轮毂固定，叶片将安装在轴承的内圈上，轴承内圈内周集成着变桨齿轮，在轮毂内安装有3台变桨驱动电动机，电机轴上的小齿轮和变桨齿轮啮合。当电动机转动时推动变桨齿轮转动，即可改变桨距角。6电动变桨系统原理图7变桨中央控制箱执行轮毂内的轴控箱和位于机舱内的机舱控制柜之间的连接工作。变桨控制器位于变桨中央控制箱内，用于控制叶片的位置。三个电池箱内的电池组的充电过程由安装在变桨中央控制箱内的中央充电单元控制。变桨中央控制箱与机舱控制柜的连接通过滑环实现。通过滑环机舱控制柜向变桨中央控制柜提供电能和控制信号。中控箱8在变桨系统内有三个轴控箱，每个叶片分配一个轴控箱。箱内的变流器控制变桨电机速度和方向。轴控箱9电池箱和轴控箱一样，每个叶片分配一个电池箱。在供电故障或EFC信号（紧急顺桨控制信号）复位的情况下，电池供电控制每个叶片转动到顺桨位置。10变桨电机是直流电机，正常情况下电机受轴控箱变流器控制转动，紧急顺桨时电池供电电机动作。电机尾部配有绝对值编码器，记录变桨角度。变桨电机11冗余绝对值编码器冗余编码器安装在叶片根部变桨轴承内齿旁，它通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动记录变桨角度。12限位开关每个叶片对应两个限位开关：91度限位开关和96度限位开关。96度限位开关作为冗余开关使用。13液压变桨距系统下图是安装好3套叶片的液压变桨系统示意图。液压变桨距装置在超出额定风速与低于切出风速时根据计算机命令能很好的执行变桨距操作，保证风力机在额定转速附近运行；在超出切出风速时能进入全顺桨状态，在遇到停电或其他故障时也能自动进入全顺桨状态。14变桨距发电机组的特点输出功率特性。风速超过额定风速之后，变桨距机构开始工作，调节桨距角，发电机的输出功率限制在额定功率以下。15直驱式水平轴风力发电机16直驱式风力发电机的结构17直驱式风力发电机的结构18直驱式风力发电机的结构19直驱式风力发电机的结构20为提高风力发电机的效率，直驱式风力发电机都是应用在变速方式，通过变桨调节转速以获得最大的风能利用系数。但发电机不断变化的转速使得发出的交流电频率不断变化，为了使发出的电能输入电网，必须输出稳定的50Hz交流电，这就需要交-直-交变流器把发电机输出的电能转换为稳定的50Hz交流电。由于变流器必须把发电机输出的全部电能都进行转换，所以变流器的容量必须大于发电机的功率，称之为全功率变流器。全功率变流器价格非常昂贵，这也是直驱式风力发电机的缺点之一，好在现在高压大功率器件价格逐渐降低，有利于直驱式风力发电机的推广应用。直驱式风力发电机的不同之处