的最远点,整个叶片作为一个长的杠杆,扰流器产生的气动阻力相当高,足以使风力机在几乎没有任何磨损的情况下迅速减速,这一过程即是桨叶空气动力刹车。(2)变桨矩系统就是叶片用可转动的轴安装在轮毂上,轮毂上安装的几个叶片可同步转动以改变叶片的安装角,即同步改变叶片的迎角以满足不同的风速条件下风力发电机得到最大功率。随着风力机单机容量的不断增加,风力机发电效率和可靠性的不断改善,大中型风力机的叶片材料逐渐由玻璃纤维增强树脂发展为强度高、质量轻的碳纤维。[7]2.1.2齿轮箱系统由于风力发电机桨叶的转速达不到发电机所需的同步转速,这就需要增速齿轮箱。增速箱的低速轴接桨叶,高速轴连接发电机(直驱式风力发电机则没有齿轮箱机构)齿轮箱系统的特点是:(1)低速轴采用行星架浮动,高速轴采用斜齿轮(螺旋齿轮)浮动,这种两级或者三级的复合齿轮形式,使结构简化而紧凑,同时均载效果好。(2)输入轴的强度高、刚性大、加大支承,可承受大的径向力、轴向力和传递大的转矩,以适应风力发电的要求。在大型风力发电机中,发电机的极数愈多,增速箱的传动比就可以越小。国外一般采用2-4极的发电机。风力发电机组的设计通常要求在无人值班运行条件下工作长达20年之久,因此齿轮箱的轴承在此受到了真正的考验。近年来国内外风力发电机组故障率最高的部件当数齿轮箱,而齿轮箱的故障绝大多数是由于轴承的故障造成。在齿轮箱的使用中,应根据使用地点的不同添加润滑油冷却或加温机构,以确保齿轮箱的润滑,增加其使用寿命。与传统的风力发电机系统相比,直驱永磁风力发电机取消了沉重的增速齿轮箱,提高了风力发电机组的可靠性和可利用率,降低了制造和维护成本,减小了机械效率损失,提高了运行效率。开发直驱式风力发电机组是我国日后风力发电机制造的趋势之一。图2.2示为1.5WM风力机齿轮箱结构图。该齿轮箱系统是一个3级行星/螺旋(斜齿轮)复合机构。图2.2齿轮箱结构图
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