半直驅式風電機組

半直驅式風電機組

半直驅概念是在直驅與雙饋風電機組在向大型化發展過程中遇到的問題而產生的,兼顧有二者的特點。

基本介紹

  • 中文名:半直驅式風電機組
  • 套用領域:工業工程
簡介,特徵,目前研究,槳距調節系統,

簡介

半直驅概念是在直驅與雙饋風電機組在向大型化發展過程中遇到的問題而產生的,兼顧有二者的特點。從結構上說半直驅可與雙饋是類似的,具有布局形式多樣的特點,同時目前研究中的無主軸結構還具有與直驅相似的外型。區別在於一是與雙饋機型比,半直驅的齒輪箱的傳動比低;二是與直驅機型比,半直驅的發電機轉速高。這個特點決定了半直驅一方面能夠提高齒輪箱的可靠性與使用壽命,同時相對直驅發電機而言,能夠兼顧對應的發電機設計,改善大功率直驅發電機設計與製造條件。

特徵

採用一級或兩級增速齒輪箱,多極同步發電機,全容量變流。此外,為了減輕機艙的重量,半直驅風力發電機組多為緊湊型機型,也就是取消低速軸或將低速軸的長度減小,增速箱輸出軸與發電機主軸直聯。

目前研究

目前,採用三葉片的半直驅風力發電機組是主流,典型的機組為芬蘭Winwind 公司的WWD-3MW 和德國Multibrid公司M5000,而這兩種機組的技術來源均來自德國Aerodyn公司。國內的哈爾濱哈飛工業有限責任公司參照芬蘭Winwind 公司的1.0MW機組,在2009年5月自行研製成功了1.5MW半直驅式風力發電機組,2009年12月金風科技股份有限公司的3MW半直驅機組也在新疆達坂城吊裝成功,根據重慶齒輪箱公司提供的信息,該機型的風輪直徑為93m,額定轉速為14.5 rpm,增速比為1:25,齒輪箱重28噸,內齒圓直徑為2160mm。瀋陽工業大學也正在研製2MW半直驅式機組,廣東明陽風電技術有限公司與德國Aerodyn設計公司合作研製的3MW緊湊型半直驅風力發電機組正在德國進行測試。
由於3MW半直驅機組沒有任何一家企業形成了大批量生產能力,芬蘭Winwind 公司的WWD-3MW首台機組是在2006年下線,2008年才有5台機組在芬蘭Kemi港的Ajos併網發電,此後分別在愛沙尼亞的Aulepa,捷克的Pchery,瑞典的Uljabuouda和芬蘭的Pori安裝了同型號的機組,但全部裝機數量還不到30台。國內的企業更是處於樣機試製或驗證階段,因此,關於這種機型的詳細技術資料,在公開的場合很少披露。現在,只能根據所能獲取到的很不完整和不很可靠的資料,對半直驅機組在不同安全等級下結構變化的情況進行推測。

槳距調節系統

槳葉的槳距調節通過電動或液壓推動進行。風力機主軸上安裝著輪轂,在輪轂圓周分布著3個變槳距齒輪,齒輪內側有軸承,槳葉根部安裝在軸承內,槳葉在軸承內旋轉就改變了槳距角。在槳葉根部安裝有變槳距驅動電動機,其減速器輸出接有小齒輪與變槳距齒輪嚙合,當電動機轉動時即可改變槳距角。3個槳葉各有一套變槳距驅動電動機與相關部件,也稱為獨立電動變槳系統,儘管3個變槳裝置獨立,但他們的槳距角變化是按規律同步,也有採用一台變槳距驅動電動機通過齒輪或連桿同時帶動3個槳葉同時變距的。

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