偏航系統淺談摘要風作為自然的產物，風能具有能量密度低、隨機性和不穩定性等特點。因此，控制技術是機組安全高效運行的關鍵,偏航控制系統成為水平軸風力發電機組的重要組成部分.本文簡述了風機偏航系統,其中包括偏航系統的功能、組成及工作原理等。其次還介紹了偏航系統常見故障點的分析。關鍵詞：偏航系統組成工作原理常見故障點目錄TOC\o"1-3"\h\u27027一、引言 38267二、偏航系統的功能 410654三、偏航系統的組成 525957四、偏航系統工作原理 719005（一）測量 713535（二）偏航識別 717514（三）偏航執行過程 75794五、偏航系統的維護 84061（一）偏航減速器的運行檢查： 815669(二）潤滑油加注： 828674（三）偏航小齒輪與外齒圈的嚙合間隙 8218341．偏航軸承： 9250472．偏航剎車： 999063．緊固螺栓: 931111六、偏航系統常見故障點分析 914858（一）機械方面原因： 9138111．檢查偏航電機 942422．檢查偏航齒輪箱 9167893．檢查偏航驅動小齒輪 10102634．檢查偏航軸承 1049575．檢查剎車器安裝對中性 114825（二）電控方面原因： 1114189（三）液壓方面原因： 1227589七、結束語 121776參考文獻 13偏航系統淺談引言隨著不可再生資源的消耗，可再生利用的新能源在全球得到廣泛關注。風能以其巨大的儲量、廣泛的分布、便捷地采集得到發達國家和部分發展中國家的青睞。偏航系統在作為風電控制系統的重要組成部分，主要應用于水平軸的風力發電機組。其作用在于當風向變化時，能夠快速平穩地對準風向,以便獲得最大的風能。偏航系統的功能風力發電機組的偏航系統也可以成為對風系統，由于風向經常改變，如果葉輪掃風面和風向不垂直，不但功率輸出減少，而且載荷情況也更加惡劣。偏航系統的功能就是跟蹤風向的變化,驅動機艙圍繞塔架中心線旋轉，使風輪掃風掠面與風向保持垂直.偏航系統的功能就是跟蹤風向的變化，驅動機艙圍繞塔架中心線旋轉，使風輪掃風掠面與風向保持垂直.機艙在反復調整方向的過程中，有可能發生沿著同一方向累計轉了很多圈，造成機艙與塔底之間的電纜扭絞,因此偏航系統具備解纜功能.而且保證機組在小風狀態下自行解纜，避免了在高風速段偏航解纜造成的發電量損失。并且減少風機在偏航過程中的沖擊載荷。下圖為扭纜過度的電纜：偏航系統的組成風向標:機械式風向標由尾翼、指向桿、平衡錘、及旋轉主軸4部分組成的首尾不對稱的平衡裝置；其重心在支撐軸的軸心上，整個風向標可以繞垂直軸自由擺動，在風的動壓力作用下取得指向風來的一個平衡位置，即風向。偏航電機:一般型式: 三相，星形接線，690V50Hz,帶電磁剎車（失電保護工作原理。給電磁剎車通電時剎車勵磁線圈得電，電磁力克服彈簧力拉開剎車，電機可自由旋轉，電機失電剎車通過彈簧力抱緊傳動軸剎車），采用安全失效保護。偏航減速器：多級減速器，減速器傳動比一般在1：1000左右，將電機輸出轉速降低后傳遞給偏航小齒輪。偏航小齒輪：與固聯在塔架頂端的大齒輪的嚙合，驅使機艙轉動。凸輪計數器:通過碼盤將機艙偏移角傳遞給凸輪開關，當偏航角度大于±800°時，凸輪撞上常閉觸點觸發安全鏈,起到扭纜保護作用。偏航旋轉方向感應器：檢測機艙的偏航旋轉方向。偏航軸承:采用四點接觸軸承，使用阻尼讓風機平穩偏航,增加抗沖擊負載.偏航剎車：偏航剎車有多個液壓剎車卡鉗，作用在塔架頂的剎車盤上，在正常風機運行時剎車卡鉗處在最大壓力下，防止機艙的轉動.在偏航調整時，剎車卡鉗上的壓力降低，偏航電機動作，剎車盤上殘余的壓力產生一個統一的轉矩可抵消交替的外部偏航轉矩，以防止驅動裝置反轉。偏航系統工作原理測量風機對風的測量由風向標完成，風向一般為為每10分鐘的平均風向。偏航識別當風向的信號被采集后，數據傳輸到PLC，PLC根據當前風向偏差按照最短路徑將機艙轉過相應角度。偏航執行過程主控發出命令，液壓、電氣剎車打開后，繼電器驅使接觸器吸合，偏航電機啟動，電機轉速通過同軸聯接的減速器減速后，將偏航力矩作用在回轉體大齒圈上,帶動機艙偏航對風，當對風完成后,偏航電機停止動作，液壓制動器抱死剎車盤,偏航完成。偏航系統的維護偏航減速器的運行檢查：在初次運轉前，檢查通氣塞孔是否暢通，運轉過程中應確保通氣塞孔沒有沒有被臟物和油漆堵塞。如果通氣孔被堵塞，運轉時減速器內部會產生壓力，而且有可能破壞密封環。在運轉過程中，注意檢查減速器運轉是否平穩并且沒有產生過度的噪音。檢查是否有油滲漏現象。如有異常情況，立即與制造商/供應商進行聯系。潤滑油加注定期維護時檢查油位,應保證油位不低于下限；加油時，卸下通氣帽,加油使油位超過油位記下限但不超過上限.偏航小齒輪與外齒圈的嚙合間隙為保證偏航小齒輪與外齒圈的嚙合良好,其嚙合間隙t應為0。4≤t≤0。8mm。這個間隙在組裝時已經調整好,在試運轉或更換偏航零部件后，應對偏航齒輪嚙合間隙進行檢查，如果不合適，可通過偏心盤進行調整.偏航小齒輪與外齒圈的嚙合間隙一般用塞尺或壓鉛法檢測.偏航軸承：偏航軸承齒面潤滑:定期對偏航軸承齒面進行潤滑，齒面應均勻地覆蓋一層潤滑脂。偏航軸承滾道潤滑：手動偏航使滾道上的加油嘴露出底板;用手動黃油槍加注潤滑脂，直到有舊油脂被擠出;偏航剎車：偏航剎車盤：風機在運行過程中，有可能使油脂滴落到剎車盤上。油脂的存在會使剎車片失去功效，同時由于剎車盤上有油脂的存在,在偏航過程當中會形成噪音。對風機有很大的影響，所以要及時將其擦拭干凈。緊固螺栓:根據檢修計劃，緊固偏航系統螺栓:偏航系統常見故障點分析機械方面原因:檢查偏航電機檢查是否由軸承或端蓋的損壞引起電機卡死。檢查偏航齒輪箱在偏航齒輪箱運行時聽聲音，若損壞則阻力聲音非常大,或拆下偏航減速器打開檢查是否有內部齒輪損壞；檢查偏航減速器油窗，如發現變黑，有鐵屑，則需要修理或更換。檢查偏航驅動小齒輪可采用壓鉛法測量偏航齒輪箱的齒側間隙：將鉛絲用油脂粘附于齒側（非嚙合面),齒輪嚙合后取下并測量鉛絲的厚度（正常應為0。70mm），其次再檢查小齒輪是否有松動或者斷齒現象。檢查偏航軸承查看軸承是否有物理損傷或者潤滑缺失現象,造成軸承故障的原因有以下幾點：①表面由于電流(主要是內圈與外圈的電流差)、化學（水、潤滑脂、防腐漆等）和機械作用（微振等)產生損傷，喪失精度而不能繼續工作；②沖擊載荷作用，在偏航軸承工作運轉中,風速大小和風的方向很不穩定，并且變化的幅度很大，偏航軸承隨時要受到沖擊載荷的作用,使局部受載超過材料的屈服極限而產生壓痕；③潤滑不足。潤滑不到位是軸承失效的一個重要原因，潤滑油就相當于旋轉部件的血液，血液不足或不良都會造成旋轉部件的病變.軸承滾珠內潤滑不到位致使軸承滾珠與保持架與軸承滾道間干磨,摩擦力增加最終導致軸承失效.④滾道表面金屬剝落。軸承滾動體和內、外圈滾道面上均承受周期性脈動載荷的作用，從而產生周期變化的接觸應力.當應力循環次數達到一定數值后,在滾動體或內、外圈滾道工作面上就產生疲勞剝落。如果軸承的負荷過大，會使這種疲勞加劇。另外，軸承安裝不正、軸彎曲，也會產生滾道剝落現象。主要表現為軸承安裝或軸承上螺栓維護時，未按工藝要求對角緊固，軸承受力不均造成金屬剝落。檢查剎車器安裝對中性按要求剎車器的對中偏心不得超過1MM，否則會造成偏航時扭矩過大，所以如果有誤差，則適當增減調整墊片，保證對中性.電控方面原因1.檢查偏航主回路中各個空開是否在跳閘狀態或損壞;檢查偏航電機絕緣，用兆歐表來測量電機相間或相對地間的絕緣電阻，小于0。5兆歐為正常；用萬用表檢查電機線圈的通斷;用單臂電橋測量三相線圈的直流電阻是否平衡;檢查偏航電機接線是否錯位。2.檢查電磁剎車是否損壞或者接線松動.3。檢查24V繼電器是否有損壞或接線松動，4。檢查偏航保護反饋回路：各個反饋輔助觸點是否完好,正常開關閉合的情況下，輔助觸點為常閉狀態，如果開關為閉合但是輔助觸點沒有24V電，則為輔助觸點損壞.液壓方面原因偏航過程中，如果偏航余壓過高使風機在偏航時受到較大的磨擦力，當電流超過熱繼的整定值時熱繼電器動作，報出故障。一般偏航余壓應為15±1bar范圍內。結束語風力發電機組工作環境比較惡劣，因此在維護上不是很方便，切維護成本較高.由于風速、風向的不穩定性就使得風力