1. 风力发电机组传动系统主要包括哪些部件
早期的风电机组采用的是恒定转速/恒定频率的发电系统。也就是说,这种机组的发电机转速不随风速变化而变化,而是维持在保证输出频率达到电网要求的恒定转速上运行。由于恒定转速的机组在风速变化时经常无法达到最佳叶尖速比,因此这种机组风能利用效率比较低。
为了实现最大的风能捕获,提高效率,需要风轮转速随着风速变化而变化。因此,目前主流的并网型大型风力发电机组普遍采用的是变速恒频的发电系统。变速恒频发电系统主要有两种型式:双馈异步交流发电系统和永磁同步低速交流发电系统。
1、双馈异步交流发电系统
这种类型的发电系统采用双馈交流异步发电机,其转子由接到电网的变流器提供交流励磁。在发电机转速发生变化的时候,变流器以转差频率的电流来产生双馈电机转子励磁,此时,在定子中即可产生恒定频率的电动势。
这种变流器只需要转差功率大小的容量,容量较小,是目前兆瓦级风电机组的主流。但这种发电系统需要配合增速齿轮箱,把风轮转速升高到接近同步速度的水平。
2、永磁同步低速交流发电系统
永磁低速交流电机的转子采用多个极对数的永磁材料构成。由于极对数较多,同步转速非常低,接近于风轮的转速,因此,可以不经升速齿轮箱而直接由风轮驱动电机发电,传动效率高。发电机后面接全功率的变流器,以保证输出恒频的电动势。
这种发电系统电机往往比较大,也比较复杂,但其去掉了增速齿轮箱,可靠性得到了提升,在大型风电机组中也具有很大的市场。
3、还有一种半直驱型的机组,是融合了上述两种方案特点的一种型式。即传动系统采用较双馈机组更低增速比的齿轮箱,这可以减少增速箱的设计难度,相比双馈机组传动链具有更高的可靠性;发电系统采用较直驱机组更少极对数的发电机,但其同步速度远低于普通异步电机速度,通过变流器控制输出频率。半直驱即具备上面两者的优点,但同时具备上述两种型式的缺点。
总体来说,风电机组是通过变流器来保证输出电动势频率的,主要区别在于变流器类型和传动链的配置方式。
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2. 风力发电机组的系统组成
变桨系统是风力发电机组的重要组成部分,是风力发电机组的主刹车系统,主要是通过对叶片桨距角的控制来实现输出功率的调节。
3. 风力发电机组传动系统组成
传动系统一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。其基本功用是将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮,产生驱动力,使汽车能在一定速度上行驶。
中文名
传动系统
外文名
Transmission System
用途
汽车、货车、客车
布置型式
前置后驱、后置后驱、前置前驱
作用
减速变速、中断传动、差速作用
组成
离合器、变速器、差速器
简介
对于前置后驱的汽车来说,发动机发出的转矩依次经过离合器、变速箱、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴传给后车轮,所以后轮又称为驱动轮。驱动轮得到转矩便给地面一个向后的作用力,并因此而使地面对驱动轮产生一个向前的反作用力,这个反作用力就是汽车的驱动力。汽车的前轮与传动系一般没有动力上的直接联系,因此称为从动轮。
传动系的组成和布置形式是随发动机的类型、安装位置,以及汽车用途的不同而变化的。例如,越野车多采用四轮驱动,则在它的传动系中就增加了分动器等总成。而对于前置前驱的车辆,它的传动系中就没有传动轴等装置。
布置型式
机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。可分为:
1、前置后驱—FR:即发动机前置、后轮驱动
这是一种传统的布置型式。国内外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。
2、后置后驱—RR:即发动机后置、后轮驱动
在大型客车上多采用这种布置型式,少量微型、轻型轿车也采用这种型式。发动机后置,使前轴不易过载,并能更充分地利用车箱面积,还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李,也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。缺点是发动机散热条件差,行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。但由于优点较为突出,在大型客车上应用越来越多。
3、前置前驱—FF:发动机前置、前轮驱动
这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。但上坡时汽车质量后移,使前驱动轮的附着质量减小,驱动轮易打滑;下坡制动时则由于汽车质量前移,前轮负荷过重,高速时易发生翻车现象。如今大多数轿车采取这种布置型式。
4、越野汽车的传动系
越野汽车一般为全轮驱动,发动机前置,在变速箱后装有分动器将动力传递到全部车轮上。轻型越野汽车普遍采用4×4驱动型式,中型越野汽车采用4×4或6×6驱动型式;重型越野汽车一般采用6×6或8×8驱动型式。
工作原理
AT传动系统的结构与手动档相比,在结构和使用上有很大的不同。手动档主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT传动系统是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变矩器是AT传动系统最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,它直接输入发动机动力并传递转矩,同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化自
4. 风电机组传动系统包括什么
风力发电变流器是风力发电机组能量变换核心部件。
风力发电机组组件共可分为叶片系统、电力系统、传动系统与控制系统。其中主要零部件有:叶片、齿轮箱、发电机、轮毂、主轴、电控系统、塔架等。在所有零部件中,叶片、轮毂、齿轮箱、发电机四个部件占到了总成本的50%.由于上述部件的技术要求较高,目前以进口产品为主。
5. 风力发电机传动系统组成
组成风力发电系统的主要部件是塔架、发电机、齿轮增速器(一般为传动效率高的行星齿轮传动)、变桨偏航系统(按风力大小调整桨叶迎风面)、桨叶、联轴器、电控系统等。
风力发电技术采用空气洞力学原理,针对垂直轴旋转的风洞模拟,叶片选用了飞机翼形形状,在风轮旋转时,它不会受到因变形而改变效率等;它用垂直直线4-5个叶片组成,由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮,由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制,输配负载所用的电能。
该技术原理根据空气片条理论,实际计算可选取垂直风机旋转轴的切面进行计算模型,按叶片实际尺寸,每个叶片的旋转轴心距离为N米;用CFD技术进行模拟气动系数计算,计算原理采用离散数字方法求解翼形断面的气动力,用网格方法对雷诺数流动涡量分布比较形成高雷诺数下对Navier-Stokes方程进行数字模拟计算的原理结果。