风机控制系统-变桨演示幻灯片

风机控制系统变桨部分,目录,什么是变桨变桨的类型变桨的构成变桨系统的工作原理变桨各部件介绍原理图示意故障处理问题讨论,1,5/5/2020,变桨的概念,什么是变桨系统？变桨系统是通过传动机构使叶片沿其纵向轴转动，改变气流对叶片攻角的系统。为什么大功率风机需要变桨系统？它控制风力发电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节：在低风速起动时，桨叶节距可以转到合适的角度，使风轮具有最大的起动力矩；当风速过高时，通过调整桨叶节距，改变气流对叶片的攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使发电机功率输出保持稳定。当机组故障或者停机时，调节桨叶作为机组第一刹车制动。,2,5/5/2020,变桨的类型,按照工作方式可分为：统一变桨和独立变桨；按照动力类型可分为：液压变桨和电动变桨；（上海电气、Vestas、歌美飒、西门子、北重DEWIND）电动变桨又分为：交流变桨和直流变桨。变桨主要厂商：SSB、lustMOOG、ATECH（伦茨LENZE）,3,5/5/2020,统一变桨与独立变桨,统一变桨距控制即机组所有桨叶都由一个执行机构驱动，或者三个执行机构同时驱动，桨叶节距角变化相同。独立变桨距方式，每个桨叶都由独立的变桨距执行机构驱动，如果其中一个变桨距执行结构出现故障，其它两个桨叶仍能调节桨叶节距角，实现功率控制，而统一变桨距执行结构出现故障，只能停机维修；,4,5/5/2020,工作原理,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。,启动控制策略，大风策略，小风策略，故障、停机策略,5,5/5/2020,变桨的构成-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）,6,5/5/2020,液压系统,7,5/5/2020,变桨的构成-电动变桨,系统组成：驱动器、电机、编码器、减速机、限位开关。,优点：组合灵活、技术成熟、环境适应能力强、防沙尘、腐蚀缺点：容量增加时电机体积变大,8,5/5/2020,工作原理,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。,9,5/5/2020,工作原理,电动变桨系统,10,5/5/2020,工作原理,11,5/5/2020,工作原理,12,5/5/2020,原理图示意,13,5/5/2020,各部件介绍,变桨电机（选型、相关计算）,优点缺点？,14,5/5/2020,变桨电机,15,5/5/2020,各部件介绍,驱动器、编码器、限位开关、电池（超级电容）,光电转换,安装,光栅码盘,轴承,16,5/5/2020,部件介绍,存放维护检测,17,5/5/2020,变桨常见故障,常见故障以及处理方式：,1、驱动故障2、接触器故障3、编码器溢出4、通讯故障5,安全操作：1、风速一般不超过12米/s2、主轴锁定销必须锁定3、系安全带，挂安全绳4、带照明灯、手机、对讲机5,18,5/5/2020,问题讨论