變速變槳距

液壓變槳系統(tǒng)由電動(dòng)液壓泵作為工作動(dòng)力，液壓油作為傳遞介質(zhì)，電磁閥作為控制單元，通過(guò)將油缸活塞桿的徑向運(yùn)動(dòng)變?yōu)闃~的圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)槳葉的變槳距。

先來(lái)了解一下液壓變槳系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

變槳距伺服控制系統(tǒng)由信號(hào)給定、比較器、位置（槳距）控制器、速率控制器、D/A轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和反饋回路組成。

液壓變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)由油箱、液壓動(dòng)力泵、動(dòng)力單元蓄壓器、液壓管路、旋轉(zhuǎn)接頭、變槳系統(tǒng)蓄壓器以及三套獨(dú)立的變槳裝置組成

液壓變槳系統(tǒng)與電動(dòng)變槳系統(tǒng)相比，液壓傳動(dòng)的單位體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、扭矩大并且無(wú)需變速機(jī)構(gòu)，在失電時(shí)將蓄壓器作為備用動(dòng)力源對(duì)槳葉進(jìn)行全順槳作業(yè)而無(wú)需設(shè)計(jì)備用電源。由于槳葉是在不斷旋轉(zhuǎn)的，必須通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭將機(jī)艙內(nèi)液壓站的液壓油管路引入旋轉(zhuǎn)中的輪轂，液壓油的壓力在20MPa左右，因此制造工藝要求較高，難度較大，管路也容易產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象。液壓系統(tǒng)由于受液壓油黏溫特性的影響，對(duì)環(huán)境溫度的要求比較高，對(duì)于在不同緯度使用的風(fēng)機(jī)，液壓油需增加加熱或冷卻裝置。2100433B

一，變速

風(fēng)機(jī)變速器，它包括主軸、輔軸、齒輪、復(fù)位彈簧、撥齒叉、變速箱、變速齒輪固定卡、電磁鐵、彈簧卡銷(xiāo)、繼電器和轉(zhuǎn)數(shù)傳感器，其特征是齒輪分別設(shè)置在主軸、輔軸上，主軸的一端與發(fā)電機(jī)相連接，輔軸與風(fēng)機(jī)主軸相連接，在主軸的另一端設(shè)置有變速齒輪固定卡，在變速箱內(nèi)設(shè)置有電磁鐵和復(fù)位彈簧，轉(zhuǎn)數(shù)傳感器通過(guò)繼電器與電磁鐵相連接，采用新型轉(zhuǎn)數(shù)傳感器、繼電器和電磁鐵控制主軸上的齒輪，通過(guò)齒輪組的變化達(dá)到控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的目的，這不但降低了整臺(tái)風(fēng)機(jī)的造價(jià)成本，也使并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的電壓和電流更加穩(wěn)定。

二，變槳距

風(fēng)機(jī)變槳調(diào)節(jié)的兩種工況

風(fēng)機(jī)的變槳作業(yè)大致可分為兩種工況，即正常運(yùn)行時(shí)的連續(xù)變槳和停止（緊急停止）狀態(tài)下的全順槳。風(fēng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)槳葉由90°向0°方向轉(zhuǎn)動(dòng)以及并網(wǎng)發(fā)電時(shí)槳葉在0°附近的調(diào)節(jié)都屬于連續(xù)變槳。液壓變槳系統(tǒng)的連續(xù)變槳過(guò)程是由液壓比例閥控制液壓油的流量大小來(lái)進(jìn)行位置和速度控制的。當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)或緊急情況時(shí)，為了迅速停止風(fēng)機(jī)，槳葉將快速轉(zhuǎn)動(dòng)到90°，一是讓風(fēng)向與槳葉平行，使槳葉失去迎風(fēng)面；二是利用槳葉橫向拍打空氣來(lái)進(jìn)行制動(dòng)，以達(dá)到迅速停機(jī)的目的，這個(gè)過(guò)程叫做全順槳。液壓系統(tǒng)的全順槳是由電磁閥全導(dǎo)通液壓油回路進(jìn)行快速順槳控制的。

直驅(qū)式（無(wú)齒輪）風(fēng)力發(fā)電機(jī)始于20多年前，由于電氣技術(shù)和成本等原因，發(fā)展較慢。隨著近幾年技術(shù)的發(fā)展，其優(yōu)勢(shì)才逐漸凸現(xiàn)。德國(guó)、美國(guó)、丹麥都是在該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展較為領(lǐng)先的國(guó)家，其中德國(guó)西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的（直驅(qū)式）無(wú)齒輪同步發(fā)電機(jī)安裝在世界最大的挪威風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，最高效率達(dá)98%。

1997年的風(fēng)機(jī)市場(chǎng)上出現(xiàn)了兼具無(wú)齒輪、變速變槳距等特征的風(fēng)力發(fā)電機(jī),這些高產(chǎn)能、運(yùn)行維護(hù)成本低的先進(jìn)機(jī)型有E-33、E-48、E-70等型號(hào)，容量從330千瓦至2兆瓦，由德國(guó)ENERCONGmbH公司制造，它們的研制始于1992年。2000年，瑞典ABB公司成功研制了3兆瓦的巨型可變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中包括永磁式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的高壓風(fēng)力發(fā)電機(jī)Wind former，容量3兆瓦、高約70米、葉輪直徑約90米。2003年，在Okinawa電力公司開(kāi)始運(yùn)行的MWT-S2000型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是日本三菱重工首度完全自行制造的2兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)，采用小尺寸的變速無(wú)齒輪永磁同步電機(jī)，新型輕質(zhì)葉片。

國(guó)內(nèi)多家企業(yè)也開(kāi)始進(jìn)軍直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，湘潭電機(jī)集團(tuán)與日本原弘產(chǎn)株式會(huì)社合資組建的湖南湘電風(fēng)能有限公司，2兆瓦直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電整機(jī)機(jī)組已試車(chē)成功；廣西銀河艾萬(wàn)迪斯風(fēng)力發(fā)電有限公司與德國(guó)AVAVTIS公司聯(lián)合推出的2.5兆瓦直驅(qū)變槳風(fēng)力發(fā)電也將于2008年二季度完成樣機(jī)；具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新疆金風(fēng)科技股份公司、哈爾濱九州電氣公司也分別研制出1.5兆瓦直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。