
風力發電機組的液壓係統實際是(shì)製動係統的驅動機構,主要來執行風力(lì)發電機的啟停任務。通常它由兩個壓力保持回路組成:一路是通過蓄能器供給葉輪刹車係統;一路(lù)是通過蓄能器供給偏航刹車係統。這兩個回路的工(gōng)作任務是當風力發(fā)電機正常運行時(shí)使風機製動係統始終保持一定的(de)壓力。當壓力傳感(gǎn)器測得的壓力值(zhí)小於係統設定值的時候,PLC就會控製液(yè)壓(yā)站電機啟動來補償損耗的壓力,使壓力值始終在設定值之上。

液(yè)壓係統的工作壓力實(shí)際是始(shǐ)終處於變化狀態之中,原因主要有係統內泄露、油溫的變化及電磁閥的動(dòng)作以及油液的問題。理論(lùn)上液壓元件沒有內泄,而實際上元件內泄不可忽略。油溫越高油液越稀,內(nèi)泄越(yuè)嚴重,壓力越低。液(yè)壓油的汙染,是指從外(wài)界混入空氣、水分和各種固化物(wù)等,使用中如混入鏽蝕的金屬粉末,就破壞了密(mì)封材料,塗料等碎狀(zhuàng)物。油液的汙染,會加劇液壓元件中相(xiàng)對(duì)運動零件間的磨損(sǔn),造成節流小孔的堵塞或滑閥運(yùn)動幅卡死,使液壓元件不能正常工作。液壓係統中所用的油液壓縮性很小,在一般情況(kuàng)下可認為油是不可壓縮的。但空氣的可 壓(yā)縮性(xìng)很(hěn)大(dà),約為(wéi)油液的一萬倍,所以即使係統中(zhōng)含有少量的空氣,它的影響也是很大的(de),溶解在油液中的空氣,在低壓時就會從(cóng)油液中逸出,產生氣泡,形成孔穴現象,到了高壓區,在壓(yā)力油作用下,這些氣泡又很(hěn)快被擊碎,急劇受到壓縮,使係統中產(chǎn)生噪音(yīn),同時(shí)在氣體突然受(shòu)到壓(yā)縮時會放出大量的熱量,從而引起局部過熱,加速(sù)油溫升高,使液壓元件和液壓油受到損壞。空氣的可(kě)壓縮性大(dà),還會導致工作器官(guān)產生(shēng)爬行等故障,破壞了工作的平穩性。
下文將分別對偏航刹車係統和葉(yè)輪刹車係統進行分析,以及風機運作時液壓係統的驅動。
一、葉輪刹車係統(tǒng)
變槳係統是風能轉換係統(tǒng)的主要製動(dòng)係統(第(dì)一位的和第二位的)。它設計(jì)成為每個槳葉有獨立的電氣驅動,並有蓄電(diàn)池來保證故障時的安全。還有一個機械(xiè)製動器(qì)安裝在傳動鏈的高速側(cè)。這個機械製動係統是風能轉換係統的(de)第三製動(dòng)係(xì)統,但並不(bú)是設計成當第一和第二製動係統失敗(bài)時保持風能轉換(huàn)係統(tǒng)在任何條(tiáo)件(jiàn)下不超過轉速允許的極限。機械(xiè)製動器的基本功(gōng)能是當轉子由(yóu)變距係統使轉子(zǐ)減速後讓其完全停止運轉。機械製動器還用於緊急停機時使風能(néng)轉換係統盡快減速。這個這個(gè)機械製動(dòng)器的驅動方式是采用液壓為(wéi)驅動源。
液壓係統的葉輪(lún)刹車係統:正常運作時,刹車打開和刹車關閉電磁閥得電,轉子刹車釋放。應急情況下(xià),刹車打開和刹車關閉電磁(cí)閥失電,蓄能器壓力油經刹車打開閥進入刹車卡(kǎ)鉗,轉子(zǐ)製動。壓力傳感器在刹車油腔低於一定壓力值時斷開發訊。壓力(lì)傳感器2監控蓄能器的充壓情況,當壓力值小於設定值(zhí)時(shí),PLC控製油泵(bèng)電機啟動充(chōng)壓。
二、偏航刹(shā)車係(xì)統
偏航刹車機構由8~10個液壓控(kòng)製的偏(piān)航刹車盤構成。偏航係(xì)統有兩個壓力,分別提供偏航時的阻尼和偏航結(jié)束時的製動力。當偏航不工作時刹車片全部抱閘鎖死;當機艙對風所有刹車盤(pán)處於半鬆(sōng)開狀態,設置足夠的阻尼,保持機艙平穩偏(piān)航,此時偏航製動器(qì)用作阻尼器;自動(dòng)解纜(lǎn)時,偏航(háng)刹車片(piàn)全部釋放。
三、風機運(yùn)行時液壓係統的驅動
液壓(yā)係統在製動(dòng)器一側裝有(yǒu)球閥,以便螺杆活塞在液壓不能加壓時用於製動風力發電機。當開機(jī)指令發出後,刹車打開電(diàn)磁閥得電(diàn),製動卡鉗排油到油箱,刹車因此而釋放。暫停期間保持運(yùn)行時的狀態(tài)。當停機指令發出後,刹車打開電磁閥失電,來自(zì)蓄能(néng)器和減壓閥的壓力油可(kě)通過刹車打開電磁閥進入製動液壓缸(gāng),實現停機時的製動。當緊急停機時,刹車打(dǎ)開電磁閥失電,蓄能器將壓力油通過(guò)刹車打開電磁閥進入製動卡(kǎ)鉗液壓缸。製動液壓缸(gāng)的速度由節流閥控製。