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风力发电机中齿轮箱和联轴器各有何作用?需要两者都使用吗?
风电的齿轮箱又叫增速箱,用于双馈发电机系统,直驱风机是没有齿轮箱的。发电机是双馈式,2对磁极的发电机需要1750左右的转速达到发电机的额定功率。主轴转速最大20r/min。通过增速箱达到需要的转速。联轴器是连接齿轮箱与发电机轴的桥梁,有一定的韧性,不是钢铁材质,应该是玻璃纤维的。两者各尽其职,连接使用。
简述风力发电机联轴器是如何实现扭矩限制功能的
我国是风力发电机组的装机大国,也是风力发电设备的生产大国,但是我国风力发电机组中的某些关键部件任然依赖进口,联轴器就是其中之一。风力发电联轴器作为风力发电传动系统中重要的组成部件,除了要求具有传递动力的功能外,还需要具有过载保护功能,扭矩限制器就是使风力发电联轴器具有过载保护功能的关键部件,当负载超过额定载荷时自动打滑,实现对发电机组的过载保护。为实现风力发电联轴器的国产化,突破扭矩限制器的技术难点,必须构建用于扭矩限制器性能测试的研发条件。本课题旨在研制最大打滑扭矩为100kN.m并集强度试验、疲劳试验和打滑扭矩标定等功能于一体的扭矩限制器综合测试试验台,具体研究内容如下:(1)对扭矩限制器的结构特点和工作原理进行了介绍;基于风力发电机组对扭矩限制器的工作参数要求,采用静态试验,设计了扭矩限制器的标定方案;并对加载方式和扭矩测量方案进行了对比,拟定了采用摆动液压缸作为动力源的加载方式和采用扭矩传感器进行扭矩测量的方案。(2)对试验台机械系统进行总体设计,对加载机构、扭矩限制器夹具和以逆止器作为主要部分的负载机构进行了详细设计;通过分析与计算,确定关键零部件型号和规格;完成试验台机械系统的三维建模;利用Workbench软件对重要结构件进行静力学有限元分析。(3)设计了与试验台相配套的液压控制系统,实现加载扭矩的输入控制,为满足快速打滑过程大流量的需求,液压系统采用以蓄能器为主要油源,泵作为辅助油源的供油方案;并采用以插装阀和三位四通换向阀组成的大流量换向系统来实现摆动缸正反转控制;计算确定了液压系统的各项参数,完成了液压元器件的选型工作。(4)利用AMESim软件对所设计的液压系统进行建模仿真。通过仿真结果表明所设计的液压系统可以满足试验台对加载时间的要求,也验证了蓄能器容积是影响扭矩限制器打滑时间和卸载时间的主要因素,泵的排量对系统影响不大,验证了液压系统采用蓄能器作为主要油源的合理性。
弹性联轴器在风力发电机组中的特点和重要性
在风力发电机组中对弹性联轴器的基本要求为:
(1)强度高,承载能力大。由于风力发电机组的传动轴系有可能发生瞬时尖峰载荷,故要求联轴器的许用瞬时最大转矩为许用长期转矩的三倍以上。
(2)弹性高,阻尼大,具有足够的减振能力。把冲击和振动产生的振幅降低到允许的范围内。
(3)具有足够的补偿性,满足工作时两轴发生位移的需要。
(4)工作可靠性能稳定,对具有橡胶弹性元件的联轴器还应具有耐热性、不易老化等特性。