2mw风力发电机技术说明书全文

2mw风力发电机技术说明书全文内容摘要：

TC3A）： 4； 178。 塔筒重量（不含内附件）（ IEC TC3A）： 220t； 7） 发电机 178。 原理：高速永磁同步发电机 ； 178。 输入旋转方向（从驱动端观察）：顺时针 ； 178。 额定功率（电力输出）： 2081kW； 178。 辅助系统供电功率均值（如变桨，偏航，液压等）：约 50kW； 178。 额定扭矩（输入）： ； 178。 发电机电压： 690V； 178。 发电机转速： 6001800rpm； 178。 发电机额定转速： 1650rpm； 178。 发电机最大超速： 2160rpm； 178。 额定功率下的效率： %； 178。 发电机总重：约 7000kg； 178。 转动惯量：约 80 kgm2； 178。 冷却方式：空空冷 ； 178。 安装方式： IM B 3（ DIN IEC 34） ； 8） 变频器和变压器 178。 额定输出功率： 2050kW； 178。 额定功率下的总效率（变频器 +线缆）： %； 178。 变频器位置：塔筒底部 ； 178。 变压器位置：塔筒外部 ； 9） 齿轮箱 178。 原理： 3 级齿轮箱（两级行星一级平行轴） ； 178。 传动比（针对 型叶片）： ； 178。 传动比（针对 型叶片）： ； 178。 齿轮箱扭转刚度（低速轴侧，含低速轴）： +8Nm/rad； 178。 额定功率（输入）： 2235kW； 178。 额定扭矩（针对 型叶片）： ； 178。 额定扭矩（针对 型叶片）： ； 178。 额定功率下的效率（含主轴轴承）：大于 %； 178。 齿轮箱质量：约 21500kg； 178。 齿轮箱转动惯量（低速轴侧）： 62800kgm2； 178。 冷却方式：空冷 ； 10） 带刹车盘和扭矩限制器的高速轴 178。 类型：带两套弹性元件的挠性联轴器 ； 178。 最大超速： 2380rpm； 178。 轴间距：约 800mm； 178。 最大刹车速度： 600rpm； 178。 总重量（含刹车盘）：约 420kg； 178。 扭转刚度（高速侧）： 5300kNm/rad； 178。 最小滑动差（高速轴侧）： ； 178。 额定滑动差（高速轴侧）： ； 178。 最大滑动差（高速轴侧）： ； 11） 低速轴 178。 扭转刚度（低速侧）： 6230kNm/rad； 178。 转动惯量（低速侧）： 1390kgm2； 178。 总重量： ； 12） 主轴轴承 178。 浮动轴承型号： SKF C39/750 M 或 239/750 CA/W33； 178。 止推轴承型号： SKF 240/600 ECAF/W33； 178。 轴承润滑方式：油脂润滑 ； 13） 轮毂 178。 轮毂质量（含变桨轴承及其它安装部件）：约 18300kg； 178。 轮毂重心：位于叶轮中心 ； 178。 轮毂转动惯量：约 +4 kgm2； 178。 轮毂半径： 920mm； 14） 偏航系统 178。 原理：电驱动齿传动 ； 178。 供电： 400690/50Hz； 178。 偏航速率： ； 178。 最大偏航制动力矩： 3503kNm； 178。 最小偏航制动力矩： 2860kNm； 178。 偏航驱动数目： 4； 178。 偏航驱动齿轮箱传动比： 1335177。 3； 178。 偏航轴承齿数 z2： ； 178。 偏航驱动齿数 z1： ； 178。 偏航驱动刹车力矩： 66Nm； 178。 偏航驱动位置：偏航轴承内侧 ； 15） 叶轮锁定系统 178。 原理：机械锁定 ； 178。 叶轮锁定系统位置：轴承座上 ； 16） 主机架 178。 原理：焊接方式 ； 178。 主机架质量：约 12t； 17） 发电机支架 178。 原理：焊接方式 ； 178。 发电机支架质量： ； 轮毂高度的设计风速 1） TC2A+ (对应 型叶片 ) ； TC1 极限风速被用到 ， 以下值基于 TC2A+风场的常温环境给出： 178。 年平均风速： ； 178。 1 年内 3 秒极限阵风： ； 178。 50 年内 3 秒极限阵风： ； 178。 50 年内 10 分钟极限平均风速： ； 以下值基于 TC2A+风场的低温环境给出： 178。 年平均风速： ； 178。 1 年内 3 秒极限阵风： ； 178。 50 年内 3 秒极限阵风： ； 178。 50 年内 10 分钟极限平均风速： ； 2） TC3A (对应 型叶片 ) 以下值基于 TC3A 风场的低温环境给 出： 178。 年平均风速： ； 178。 1 年内 3 秒极限阵风： ； 178。 50 年内 3 秒极限阵风： ； 178。 50 年内 10 分钟极限平均风速： ； 安全系统参数 1） 安全系统 178。 第一安全系统：单独叶片顺桨 ； 178。 第二安全系统：单独叶片顺桨并且机械制动 ； 2） 转速限制 178。 正常停机 n4（针对 型叶片）的转速限制： ； 178。 紧急停机 nA（针对 型叶片）的转速限制： ； 178。 正常停机 n4（针对 型叶片）的转速限制： ； 178。 紧急停机 nA（针对 型叶片）的转速限制： ； 3） 电功率限制 178。 基于 powermax_1 控制参数正常停机的 600s 平均值： 2150kW； 178。 基于 powermax_3 控制参数正常停机的 3s 平均值： 2250kW； 4） 风速限制 178。 基于 vout_1 控制参数正常停机的 600s 平均值： 25m/s； 178。 基于 vout_3 控制参数正常停机的 3s 平均值： 35m/s； 5） 偏航错误限制 178。 正常停机的 1s 平均值： 60 186。 ； 6） 叶片变桨系统 178。 最小桨距角： 0 186。 ； 178。 基于 pitchset_1 控制参数在准备 运行状态下的桨距角： 90 186。 ； 178。 基于 pitchset_1 控制参数在正常停机 1 和 2 后的最大桨距角： 90186。 ； 178。 基于 pitchset_2 控制参数在正常停机 3，紧急停机 1+2 后的最大桨距角：91186。 ； 178。 基于 pitchset_3 控制参数在紧急停机 1+2 后的最大桨距角： 91186。 ； 178。 基于 pitchspeed_1 控制参数用于正常停机 1 的变桨速率 1： 5186。 /s； 178。 用于紧急停机 1+2 的的变桨速率：约 ； 178。 用于正常停机 3 的变桨速率：约 ； 178。 正常运行状态的最大变桨速率： 10186。 /s； 7） 机械制动 178。 所有力矩都作用于高速轴侧。 178。 最小刹车力矩： ； 178。 额定刹车力矩： ； 178。 最大刹车力矩： ； 178。 机械制动响应时间： ； 178。 机械制动时间常数（ 1 号控制命令延时）： ； 风机设计主要技术参数 名称 单位 参数 型号 酒钢 90/2020；酒钢 80/2020 额定功率 KW 2020 叶轮直径 m 93 轮毂中心高 m 90； 80；（根据塔筒高度） 切入风速 m/s 3 额定风速 m/s 切出风速 m/s 25 抗最大风速 m/s 运行温度范围 ℃ － 30－ 40 设计使用寿命 年 ≥ 20 六、风力发电机的技术规格与要求 风力机主要由叶片、偏航系统、传动系统、发电机系统、机舱、控制系统及塔架等组成。 由于风力发电机 运行工况 的特殊性，组成 风机 的部件需要满足强度、刚度和耐久性要求。 叶轮 风机的 叶轮由叶片、轮毂、变桨系统组成。 每个叶片有一套独立的变桨机构，主动对叶片进行调节 ， 叶片配备雷电保护系统。 风机维护时，叶轮可通过锁定销进行锁定。 1） 轮毂 轮毂是用来固定叶片 和 组成叶轮的重要部件之一。 轮毂是叶片的枢扭，也是叶 片根部与主轴的连接件 ， 从叶片传来的力都要通过轮毂传递到传动系统，再传 递 到风力机驱动的对象 ， 同时轮毂也是控制叶片桨距的地方。 轮毂的作用是连接叶片和低速轴，要求能承受 较 大 和 复杂的载荷 ，并且承受叶片上传递的各种载荷，然后传递到发电机转 主 轴上。 轮毂是 由 三 个放射形喇叭口拟合在一起的。 轮毂 的结构是按带有行星和球形相结合的铸造结构来设计和 制造 的，这种轮毂结构实现了负荷的最佳分配，同时具有结构紧凑 和 质量轻的优点。 轮毂 的 材质采用高等级球墨铸铁，具有优良的机械性能和可延展性，特别是抗低温性能。 轮毂主要参数及主要技术要求： 轮毂涂层： 采用 HEMPEL 油漆； 轮毂采用整体 和 树脂砂腊铸造， 要求 加工面饱和，非加工面光滑圆顺。 轮毂的铸造、质量控制和评定、加工制造等 应 严格执行以下标准： JB/JQ8202090 铸件质量分等通则； JB/T752894 产品质量按铸件质量评定办法； GB641486CT10 轮毂铸件尺寸公差； GB/T1135189 轮毂重量公差按 MT9 级控制； GB/T1135189CT10MA/H 轮毂加工余量； 轮毂表面粗糙度评定； 铸造轮毂的材料 应 符合 EN1563 标准的 QT35022AL， 并应 符合 DIN EN 标准的材料测试。 轮毂的所有外部防腐 应 符合现行的铸造规范，表面采用电喷镀或涂漆处理。 2） 变桨系统 风力发电机的变桨 机构 采用电动变桨，可 分别 对各叶片进行控制， 变桨的驱动装置安装于 轮毂与各叶片的连接位置。 变桨 设备主要由电动机、大速比减速机和开式齿轮传动副组成。 变桨距驱动 电动机采用含有反馈和电热调节器的伺服电动机。 在驱动装置的功率输出端，安装与变桨距轴承齿轮 传动部分啮合的小齿轮， 并 与变桨距轴承的大齿轮组成开式齿轮传动副。 变桨系统 的主要功能是根据风电机组 的 控制指令， 通过改变叶片的入流角，实现对风轮转速 及 功率调节或制动。 一般变桨距角度调节范围为 0 度－ 90 度，高于额定风速时用于功率调节的变桨距速度一般为 1 度 /秒左右，而制动顺桨 的变桨距速度 一般为 15 度 /秒左右。 变桨距轴承是变桨距装置的关键部件，除保证叶片相对轮毂的可靠运行外，同时提供了叶片与轮毂的连接 ，并将叶片的载荷传递给轮毂。 变桨距轴承有多种形式，国内外标准中对此都有相关规定。 变桨电机为变桨系统提供扭矩，变桨系统把扭矩增加大约 100 倍后，通过另一端的变桨小齿轮（小齿轮带 有 一个齿形带，齿形带与叶片上面的变桨轴承相连）， 把力 矩 传递到变桨轴承上，使变桨轴承旋转， 以 改变 风机 叶片的迎风角度。 叶片在不同风速时， 变桨系统 通过改变叶片的桨距角，使叶片处于最佳的吸收风能的 角度 ，当风速超过切出风速时， 变桨系统 使叶片顺桨刹车。 （ 1） 变桨电机是为变桨减速器提供扭矩，带动变桨减速器工作。 （ 2） 变桨减速器为 3 级行星减速结构， 它 将变桨电机传递过来的扭矩增大，然后带动叶片改变叶片的桨距角。 （ 3） 变桨轴承 的形式 为双排四点接触球轴承，带 有 一定的阻尼力矩，外圈与叶片连结，带动叶片转动。 （ 4） 变桨控制柜是控制变桨电机和变桨减速器 以 带动 风机 叶片，从而 控制叶片的桨距角。 变桨距风力机组与定桨距风力机组相比，具有在额定功率点以上输出功率平稳的特点。 变桨距风力机组的功率调节不完全依靠叶片的 转 动性能。 当功率在额定功率以下时，控制器将叶片 桨 距角置于零度附近，不做 任何 变化，可认为等同于定桨距风力机组 ， 发电机的功率根据叶片的气动性能随风速的变化而变化。 当 风机 功率超过额定功率时，变桨距机构开始工作，调整叶片 桨 距角，将发电机的输出功率限制在额定值附近。 变桨减速机技术参数 如下 ： 178。 驱动电机功率 ，数量 3 个； 178。 电源频率 50HZ； 178。 额定扭矩 4177Nm； 178。 最 大输出扭矩 16200Nm； 178。 减速比 1： 164； 178。 变速形式：三级行星变速； 178。 最大输入速度 3000rpm/min； 178。 单重 130kg； 178。 产品型号： 2T706T3164A03。 3） 叶片 风机的风轮叶片是接受风能的最主要部件。 叶片的设计要 求 有较高地接受风能的翼型、合理的安装角（或迎风角）、科学的升阻比、 叶 尖速比和叶片型线扭曲。 由于叶片直接迎风 并 获得风能，所以要求叶片有合理的结构、 采用 先进的材料和科学的工艺，以使叶片能可靠地承担风力、叶片自重、离心力等 作用于 叶片的各种弯矩 和 拉力，而且还要求叶片重量轻、结构强 度 和疲劳强度 高、运行安全可靠、易于安装 和方便 维护、制造 简单 、制造和使用成本低。 另外，叶片表面要光滑，以减少叶片转动时与空气的磨擦阻力。 叶轮 是 吸收风能的单元，用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能， 叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致 ， 要求 具 有 可靠的防雷击措施。 （ 1） 风电叶片的总体要求 178。 风电叶片要求有 良好的空气动力学外形，能够充分利用风电场的风能资源，获得尽可能多的风能。 178。 风电叶片要有 可靠的结构强度，具备足够的承受极限载荷和疲劳强度的能力； 178。 风电叶片要有 合理的叶片刚度、叶尖。