文档介绍：定桨定速风机
桨叶与轮毂的连接是固定的,即当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化。桨叶经过特殊的设计,可以依靠气动特性保持叶轮相对转速不变。
基本结构:塔架、轮毂、桨叶、主轴、变速箱、发电机、偏航系统、液压系统、和电气控制组成。
调节方式:
当风速高于风轮的设计点风速即额定风速时,桨叶必须能够自动地将功率限制在额定值附近,因为风力机上所有材料的物理性能是有限度的。桨叶的这一特性被称为自动失速性能。为了提高效率,采用双绕组发电机,控制系统根据不同的风速切换大小。(玻璃钢复合材料研制成功了失速性能良好的风力机桨叶,解决了定桨距风力发电机组在大风时的功率控制问题)
当运行中的风力发电机组在突然失去电网(突甩负载)的情况下,桨叶自身必须具备制动能力,使风力发电机组能够在大风情况下安全停机。(将叶尖扰流器成功地应用在风力发电机组上,解决了在突甩负载情况下的安全停机问题,在紧急情况下,叶尖扰流器释放并旋转90°,形成阻尼板,对风机进行空气动力刹车,低速或高速轴上的盘式制动器与扰流器配合保证机组可靠制动。)
优点:结构简单、成本较低、坚固耐用。
缺点:效率低、多为小机型,早已经不是主流的机型。当风速达到一定值时必须停机。
概述:发电机多为笼型异步发电机,风机在并网状态时需从电网吸收大量的无功电流用于励磁,因而功率因数较低,必须配置一定数量的的移向电容器进行补偿。为了减小风机并网时对电网的冲击,风机采用品闸管软并网,再有并网开关旁路晶闸管,将并网冲击减小到最低,大多数失速式风机因启动困难而设计有电动机启动程序。
变桨变速风机
桨叶与轮毂之间通过轴承连接,变距调节方式是通过改变叶片迎风面与纵向旋转轴的夹角,从而影响叶片的受力和阻力,限制大风时风机输出功率的增加,保持输出功率恒定。
基本结构:塔架、轮毂、桨叶、主轴、变速箱、发电机、变频器、偏航系统、液压系统、和电气控制组成。
调节方式:
在额定风速以下时,控制器将叶片攻角置于零度附近,不做变化,近似等同定浆距调节。
在额定风速以上时,变浆距控制结构发生作用,调节叶片攻角,将输出功率控制在额定值附近,保证功率曲线的平滑,防止风机过负荷。
在风机失电脱网等紧急情况下进行空气动力制动,配合高速轴制动器对风机叶轮快速刹车。
优点: 受到的冲击较其它风力机小得多,减少材料的使用率,降低整体重量,在低风速是,可将桨叶保持良好的攻角,比失速调节性风力机有更好的能量输出,适合平均风速较低的地区安装。当风速达到一定值时变距型风力机可以逐步变化到一个桨叶无负载的全翼展开模式位置,避免停机,增加风力机发电量。
缺点: 额定转速要求较高,需采用齿轮箱增速,增加复杂和维护。阵风反应要求灵敏。失速调节型风机由于风的振动引起的功率脉动比较小,而变距调节型风力机则比较大,尤其对于采用变距方式的恒速风力发电机,这种情况更明显,这样不要求风机的变距系统对阵风的响应速度要足够快,才可以减轻此现象。
概述:两种变桨形式正常运行时的连续变桨和紧急停止状态下的全顺桨
风机开始启动时桨叶由90°向0°方向的转动以及风速超过额定值时桨叶由0°向90°方向调节都属于连续变桨。
当风机停机或紧急情况时,为了迅速停止风机桨叶快速转动至90°,一是让风向与桨叶平行。使桨叶失去迎风面,二是利用桨叶横向拍打空气进行制动,这个过程叫做全顺桨。