Siemens海上风机偏航系统的设计思路

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浏览572次时间:2015年8月17日 13:31

风电机组需要偏航制动器以保持风轮能够正面对风。如果风机没有直接正面对风,它就不能够充分的生产能力。当风向发生变化时,风机就会控制其偏航电机运行将机舱重新对准风向。

Siemens风能和可再生能源部门技术工程部偏航组负责人Andreas Gotfredsen说:“理论上,可以通过一个大的偏航电机驱动机组进行偏航,但这在功能上来看会有问题。虽然采用较多的电机会提高成本,但几个电机的工作效果会优于一个电机。”

据Gotfredsen说,Siemens的所有机组都配备有针对风机包络载荷的最佳偏航能力。风机所面临的条件越严酷,就越需要更强的偏航能力。同样,在风轮直径相当的条件下,偏航齿圈半径越小,就越需要更大的扭矩和更高的齿箱减速比。

例如,Siemens的D3平台(直驱3MW平台)最新机组使用12个1.5kW偏航电机,而其大型海上D7平台(直驱7MW平台)的机组则使用16个偏航电机。从机组容量的角度来看,D7平台机组的偏航电机数量较少,这是由于其偏航齿圈直径增大导致所需偏航电机容量较小。

尽管在陆上和海上风资源环境之间存在差异,但风机的电机和驱动未必存在差异。

Gotfredsen说:“海上风机是完全密封不受外界影响的,所以Siemens的D3和D7平台之间没有区别,它们有完全相同的偏航电机的设计。这为我们提供了一个更大的供应商的选择范围,和更大的机组全生命周期的备件灵活性。”

一个有利于海上风电发展的,偏航电机和驱动的新兴发展方向是:简化,简化,再简化。

Gotfredsen说:“我们力求简化我们的机组,尽可能减少移动部件,增加可靠性。”他也在Siemens的竞争对手那里看到了同样的发展趋势,并认为这一趋势将继续下去。

偏航系统也被简化。例如,Siemens的直驱风机采用了摩擦滑动轴承,而不是滚动轴承。

Siemens的偏航齿圈的齿轮布置与竞争对手不同。一些齿轮的齿在偏航轴承内部加工,而另外一些则在偏航轴承外部加工。就概念来说并没有多大的变化,但布局却是由于不同原因而衍生出的一种设计选择。

Gotfredsen预测,让Siemens比竞争对手越来越受欢迎的原因,可能会是采用偏航电机变频器。这将有助于业主公司降低他们的成本。

原标题:【产品】Siemens海上风机偏航系统的设计思路

 

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