大型风力发电机组制动系统研究
文章来源:发表时间:2019-08-19阅读次数:142[ 打印 ] [ 关闭 ]

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  风力发电越来越受到各国的重视,各国花费大量人力物力研究发电机组,而制动系统在发电机组中占有重要地位,它对风力发电机的安全运行有很大的影响,本文在原来制动方式的基础上,提出了以一种新的制动方法,通过对高速轴与低速轴分别实施制动,可以减少低速轴侧闸瓦面积,而高速轴也不会因力矩太大对齿轮箱造成伤害。

  1前言

  随着人们对环境保护意识的增强,对清洁能源的需求会越来越大。由于化石燃料发电在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等有害气体,造成严重的环境污染。同时以石油为代表的化石燃料资源已日益枯竭,无污染的新能源开发已刻不容缓。太阳能、风能、水能、潮汐能……都是可再生的清洁能源,其中技术成熟、投资最省、最具备大规模开发的首推风能。而风能利用的主要形式就是风力发电,据有关专家计算,只需利用地面风力的1%就可以满足全球的用电需求。由此可见,风力发电是一种取之不竭的能源宝库。

  制动系统是风力发电机组的重要组成部分,风电场中的风力发电机组一般都是分散分布的,要求在控制上达到无人看守及远程监控。当风电机组发生故障或风速大于额定风速时,需要由控制系统发出停机指令。为了风力发电机组的安全保护,并满足机组开停机工作的需要,逻辑上制动系统的重要性应高于其他系统。

  2制动系统

  目前获得广泛应用的水平轴风力发电机刹车系统一般由空气制动系统和机械制动系统两部分组成。空气制动系统主要分为定桨距风力发电机的叶尖扰流器和变桨距风力发电机的变桨距控制两类。空气制动系统能够使风轮速度降下来,但却不能使风轮完全停止转动,机械制动系统起着使风机停机的作用。目前空气制动系统设计已日臻完善,此处不再研究,重点研究机械制动系统。

  机械制动系统主要是靠在风力发电机齿轮箱的低速轴或者高速轴上安装的刹车闸来实现刹车的。由于盘式制动器具有制动性能稳定,沿制动盘轴向施力,制动轴不受弯矩,且径向尺寸小等优点,故是风力发电机组最常用的制动器。

  3问题与不足

  在风力发电机组中,机械制动嵌盘式制动器通常设置在高速轴或者低速轴上。