齿轮箱(减速机)是风力发电机的重要组成部分。它提供对风力发电必不可少的系统运动。因此,齿轮箱的状况不容忽视,了解风力涡轮机齿轮箱的类型和设计就显得至关重要,以免操作者出现失误,甚至面临严重后果。
减速机在风力发电机里的作用
风电系统中齿轮箱的主要作用是调节转速和提高效率。为了使紧凑型发电机正常工作,某些部件必须非常快速地移动,因为产生的电压取决于风力涡轮机产生的功率。然而,由于离心力的作用,涡轮叶片本身不能移动得非常快,就需要齿轮箱来将慢速涡轮机的旋转速度提高到更快的发电机转速。齿轮箱的替代品之一是带有永磁体的大型发电机,但它们比风力涡轮机齿轮箱昂贵得多。
齿轮箱或减速机的类型很多,但是专用于风力涡轮机(发电机)的齿轮箱只有几种类型。尽管它们的设计和操作原理不同,但它们的功能大都相同。其中,风电场景最常用的一种就是偏航变桨齿轮箱,它采用的是多级行星结构。
偏航变桨齿轮箱
偏航变桨齿轮箱是行星减速机的一种。行星减速机因其与太阳系的相似性而得名。行星减速机的部件包括太阳轮、齿圈和行星齿轮。太阳轮是固定在中心的中心齿轮,环形齿轮(环圈)是带有内齿的外圈,行星齿轮在太阳轮和齿圈的帮助下围绕太阳轮和网格旋转。
风力发电机的主要工作原理:风况在适用范围内,偏航系统驱动风机对准风向,变桨系统驱动叶片适应相对风速,风开始吹动叶片旋转,叶片带动主轴旋转,主轴转速经过主齿轮箱增速,带动发电机旋转发电,电力通过电缆输送到基站。
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