偏航制動系統(tǒng)

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1、第一個 2.1總描述 按照下面的幾頁描述該平臺，設(shè)計用在風(fēng)力條件中，按照IECTCIla. AvantisAV908平臺設(shè)計為全范圍的俯仰，可變速度風(fēng)力發(fā)電機，帶有一個直驅(qū)，多極環(huán)式 發(fā)電機。通過一個電氣俯仰系統(tǒng)實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)，在用于高安全系統(tǒng)的3個獨立葉片軸的直流 技術(shù)的基礎(chǔ)上。 在兩個主軸承中支持的轉(zhuǎn)子。 電氣系統(tǒng)包括一個多極同步環(huán)式發(fā)電機，永久磁鐵驅(qū)動，四個象限IGBT-轉(zhuǎn)換器用于全面轉(zhuǎn) 換。轉(zhuǎn)子和機艙在上風(fēng)向定位，通過一個主動式偏航系統(tǒng)對齊到風(fēng)向。 設(shè)計風(fēng)力發(fā)電機在標(biāo)準(zhǔn)和極限氣候條件中的操作。所有材料可用于在以后定義的環(huán)境中操作。通過另外的集熱器（像加熱器）等，可采用傳

2、感系統(tǒng)像熱交換器，潤滑，或特殊電氣元件能夠每隔6個月進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)維修。所有元件的總設(shè)計允許維修間隔增加到12個月，采用標(biāo) 準(zhǔn)磨損和破損件。 2.2.1溫度范圍 標(biāo)準(zhǔn)氣候條件 冷氣候條件 熱氣候條件 操作 -15C-40C -30C-40C 到50C 殘存物（停頓或空負(fù)載發(fā)電機） >-20C >-40C — 標(biāo)準(zhǔn)條件和極限條件的溫度范圍 5.1制動力矩和速度參數(shù) AV908 型號 液壓驅(qū)動鉗式制動器 先驅(qū)動制動鉗的數(shù)量 4 由于摩擦和壓力變動的最小靜態(tài)制動力矩 1600kNm 偏航系統(tǒng)運動期間的額定力矩（20%-40%的 靜態(tài)最小制動力

3、矩） 300kNm 在20年期間循環(huán)周期（一周期：關(guān)和開） 130,0000 在通過控制系統(tǒng)關(guān)閉后的制動位置 關(guān)閉 在柵極損耗下，手動停止或緊急停止后的制動位置 關(guān)閉到至少5天 每天偏航運動的累積 10個全轉(zhuǎn) 連續(xù)操作時間（通過電纜減彎曲） 4個全轉(zhuǎn) 襯墊耐久性到一定時間更換時必要的 2年 制動襯墊區(qū)域 138X425mm 表面粗糙度 Ra=6,3 制動盤厚度 40mm 制動盤材料 S355J2G3或相似的 偏航速度 0，5度每秒 6設(shè)計要求和元件詳細(xì)說明 系統(tǒng)的設(shè)計（液壓管路，制動鉗零件結(jié)構(gòu)和螺栓連接）要根據(jù)IEC61400Ed.3來

4、進(jìn)行。 6.1偏航制動鉗 使用無石棉襯墊。制動襯墊有一個摩擦值，根據(jù)表5-1,在溫暖，磨損和變動的襯墊摩擦系 數(shù)狀態(tài)下，確保摩擦值在最小的力矩之上。供應(yīng)商確?？紤]制動盤的溫度，且襯墊不可以超 過使用材料的建議值。制動襯墊的使用壽命至少2年。在制動器使用和整個使用壽命過程中，一致的摩擦值有土10%公差。必須給出襯墊的耐溫性。 6.1.1偏航制動盤 制動盤安裝在塔頂法蘭和偏航軸承之間。下面給出了尺寸。制動盤由S355J2G3或一個相類 似的材料做成。制動盤的表面粗糙度Ra=6.3um. 6.1.2螺栓連接 按照VDI2230或其他建議標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計螺栓連接。作為偏航制動器的總系統(tǒng)一機座

5、座板連接有一定的生硬，進(jìn)行一個有限元件調(diào)查，為了確定螺栓連接內(nèi)部應(yīng)力分布的“物理系數(shù)”。 螺栓的預(yù)緊使用系數(shù)和相關(guān)安裝方法必須與RSB討論。 6.2噪聲放射 機械在機械殼體內(nèi)元件的噪音不應(yīng)超過70dB（A），沒有音質(zhì)。特別是偏航操作期間，選擇耐 用的制動襯墊避免產(chǎn)生尖銳的噪音。 6.3重量 制動系統(tǒng)（制動鉗）的最大重量，不許超過1350kg. 6.5.1液壓接口 —連接壓力管1/4” —連接油泄漏管1/8” —微型測量口壓力側(cè)1/4” 8質(zhì)量要求和系列產(chǎn)品的試車 計劃的質(zhì)量檢查和樣機的試車且以后要提交系列產(chǎn)品的質(zhì)量測試，并且與RSB討論。 8.1首產(chǎn)品的測試 —制動

6、襯墊必須至少有兩年的壽命，使用時間有20%到40%的完全制動力，需要考慮400 小時的使用時間。必須通過測試結(jié)果參數(shù)來證明。 8.2生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢查 —在規(guī)定限制中的系統(tǒng)壓力 —在制動器中制動襯墊退距最小為42mm —液壓管路泄漏 —系統(tǒng)加熱器功能（如果可用的話） —防腐最小厚度 8.3可靠性 8.3.1設(shè)計壽命 在規(guī)定的載荷條件下，20年中元件單元應(yīng)有最短壽命（176000小時）。供應(yīng)商應(yīng)鑒定人和元 件或有限制壽命的次裝置，且應(yīng)提供建議的保護(hù)維修要求。 9?貼標(biāo)簽 下列信息必須列在標(biāo)簽上: —制造商 —序號 —制動器型號 —壓力等級 —夾緊力 10運輸

7、和包裝 在外面儲存條件下，必須包裝和保護(hù)元件。非防腐保護(hù)表面應(yīng)覆蓋有防腐蠟，確保在運輸和儲存過程中防止腐蝕。用塑料塞子保護(hù)盒關(guān)閉所有設(shè)備。屬于制動器的一切部件都應(yīng)包裝（也包括制動襯墊）。液壓油的僅是例外，應(yīng)單獨的運輸。 第二個偏航制動器液壓站 3風(fēng)力發(fā)電機描述和操作條件 3.1總描述 AV908和AV928風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計為三葉片全俯仰，變速風(fēng)力發(fā)電機，帶有永久磁鐵直驅(qū)式的發(fā)電機。通過一個電氣俯仰系統(tǒng)實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)，在用于高安全系統(tǒng)的3個獨立葉片軸的直 流技術(shù)的基礎(chǔ)上。電氣系統(tǒng)包括一個多極同步環(huán)式發(fā)電機，永久磁鐵驅(qū)動，四個象限IGBT- 轉(zhuǎn)換器用于全面轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)子和機艙在上風(fēng)向定位，通

8、過一個主動式偏航系統(tǒng)對齊到風(fēng)向。 塔取決于一個輪轂高度且能設(shè)計為一個完整的管鋼系統(tǒng)。風(fēng)力發(fā)電機的一般設(shè)計能夠在任何 氣候條件中操作。 3.2設(shè)計條件 3.2.1環(huán)境條件 AV908和AV928風(fēng)力發(fā)電機的溫度范圍如下: 描述 ;標(biāo)準(zhǔn)氣候條件 冷氣候條件 熱氣候條件 最大操作溫度 +40C +40C +50C 最小操作溫度 -15C -30C -15C 最小殘存物溫度（停頓或發(fā)電機空轉(zhuǎn)） -20C -40C -20C 表四，外部影響的特征 AVANTIS。 設(shè)計細(xì)節(jié)也許建立在標(biāo)準(zhǔn)條件上的基礎(chǔ)上。必須提供操作限制，且得到 4偏航制動系統(tǒng)的描述 4

9、.1 一般功能 偏航系統(tǒng)安裝在鑄造架里，包括四點雙排滾軸軸承，能夠支撐6個偏航驅(qū)動，偏航制動器系 統(tǒng)主要包括制動盤，液壓制動鉗，制動襯墊和液壓站。偏航軸承的內(nèi)環(huán)栓到鑄造架的底面部分。偏航軸承的外環(huán)安裝在塔頂法蘭，二者之間有制動盤。偏航軸承的外環(huán)的外部齒輪部分 有偏航驅(qū)動，安裝在鑄造架上。偏航驅(qū)動系統(tǒng)包括偏航齒輪盒外殼，且由交流電機驅(qū)動，交 流電機配有失事安全制動器。 偏航系統(tǒng)的功能之一就是使機艙與風(fēng)向平行。為了促進(jìn)機艙的偏航運動，使用風(fēng)力傳感器且 裝載機艙頂部。如果風(fēng)速超過2.5m/s,偏航系統(tǒng)開始使機艙對齊。如果主風(fēng)向的角誤差超過 15°，有關(guān)機艙位置超過30秒，偏航系統(tǒng)開始定

10、位過程。偏航系統(tǒng)在有關(guān)小時內(nèi)操作幾次直到機艙對齊風(fēng)向。在解開電纜過程中，偏航系統(tǒng)的最大持續(xù)操作。女口，當(dāng)電纜緊緊的纏繞，使得發(fā)電機停止運作，驅(qū)動偏航系統(tǒng)去合理的定位有風(fēng)向的機艙。 隨著偏航制動盤放置在偏航軸承的外環(huán)合塔頂法蘭間，制動盤的主動側(cè)在塔內(nèi)側(cè)，制動鉗放 在塔內(nèi)側(cè)。主動式制動器系統(tǒng)包括四個以上的制動鉗，制動鉗安裝在鑄架底部件上，傳送他 們的夾緊力到制動盤。每個制動鉗中的摩擦制動襯墊把接觸點建立在制動，轉(zhuǎn)換夾緊力到制 動力矩。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機不偏航時，全系統(tǒng)壓力必須用在所有制動鉗。如果柵極損耗，系統(tǒng)壓力必須保持在制動鉗上。在偏航過程中，通過系統(tǒng)壓力減少到要求的最小設(shè)定點，需要減少 制

11、動力矩到更低液位面。 液壓系統(tǒng)的一般功能如下： —制動鉗的可調(diào)節(jié)壓力限制由偏航活動和沒偏航活動 —偏航制動器的壓力釋放用于偏航活動（如，減少壓力） —偏航制動器的壓力釋放用于解開電纜（如，零壓力） —偏航制動器的壓力釋放，用于維修，操作測試，和沖洗 —偏航制動器系統(tǒng)壓力的維修時間超過7天（以防柵極損耗在缺少電源時，也需要手動泵使用全額系統(tǒng)壓力到偏航制動系統(tǒng)。 5.1制動力矩和速度參數(shù) 描述 可變的 數(shù)值 部件 WTG型 AV908 AV928 WTG額定功率 Prated預(yù)額定 2.5 2.5 MW 型號 液壓驅(qū)動鉗式制動器系統(tǒng) 液壓驅(qū)動

12、鉗式制動器系統(tǒng) 液壓制動鉗數(shù)量 a 4 4(3) 由于摩擦和壓力變動的最小靜態(tài)力矩 TBmin,dem 1600 1300 kNm 偏航運動期間的額定力矩 TB偏航 300 260 kNm （20%-40%的最小靜態(tài)制動力矩） 20年間周期數(shù) （1周期，開和關(guān)閉） N循環(huán)周期 130，0000 130，0000 在通過控制系統(tǒng)關(guān)閉后的制動位置 關(guān)閉 關(guān)閉 柵極損耗情況下手動或緊急制動后的制動位置 △tmin 關(guān)閉至少7天 關(guān)閉至少7天 每天積累的偏航運動 10個全轉(zhuǎn) 10個全轉(zhuǎn) 持

13、續(xù)的操作時間 （電纜不能彎曲） 4個全轉(zhuǎn) 4個全轉(zhuǎn) 襯墊耐久性達(dá)到一定時限，需要更換 N年 2年 2年 年數(shù) 制動襯墊的寬度 W襯墊 138 138 mm 制動襯墊的長度 L襯墊 425 425 mm 制動盤的表面粗糙度 Ra 6.3 6.3 um 制動盤厚度 tB,盤 40 40 mm 制動盤材料 S355J2G3 S355J2G3 偏航速度 Y偏航 0.50 0.50 S 表5:偏航制動系統(tǒng)的參數(shù) 6.1液壓站 液壓站包括下面的子系統(tǒng): 1. 電功率和信號系統(tǒng) 2. 液壓，油儲存和帶有閥門

14、控制塊的發(fā)電系統(tǒng) 3. 支撐結(jié)構(gòu)和接口安裝的機械系統(tǒng) 4. 管路分布 液壓站安裝在油盤上，油盤是一個延伸件，且安裝在偏航制動系統(tǒng)附件的機座座板上，在彈 性襯墊之間。制動鉗需要兩個管接頭和一個排油管接頭，使得油回到液壓站防止油泄漏。在 電氣系統(tǒng)上，必須提供到液壓站的整個電氣接口，準(zhǔn)備好的電線和貼了標(biāo)簽的接線盒穩(wěn)當(dāng)?shù)? 放在液壓站的位置上。 需要設(shè)計液壓系統(tǒng)，把系統(tǒng)壓力用在所有制動鉗上。在最糟糕的情況中，系統(tǒng)壓力必須用于 制動鉗，持續(xù)時間為△tmin.設(shè)計液壓站，以至于能夠在同一時間同時啟動四個液壓鉗。在泵排放狀態(tài)下，控制閥（位置20）設(shè)計為常開式控制閥。然而，需要一個非回流閥（位置

15、 17）以避免缺電源時貯油槽中的液體回流。在液壓管路中應(yīng)該沒有孔，確保在壓力驅(qū)動的情 況中偏航制動鉗迅速關(guān)閉。 在液壓鉗的往下運動部位中，至少有兩個常開閥。在液壓管路中，一個壓力常規(guī)閥（位置22.1）以系列的方式安裝，用于定義偏航操作過程中的所需要的制動力矩。必須定義偏航操作壓力，且要由供應(yīng)商恰當(dāng)?shù)拿芊庖苑乐共恢睾?。壽命超過20年的偏航制動鉗轉(zhuǎn)動次數(shù)應(yīng) 至少為1300000次。 液壓制動鉗上運動部位的蓄壓器應(yīng)設(shè)計用來保持系統(tǒng)壓力，確保在柵極損耗事故中，制動器 能夠保持關(guān)閉狀態(tài)。 在柵極損耗事故中，24V的控制閥通過一個UPS后備能源在短期限制時間內(nèi)起到緩沖作用。 偏航制動器回流

16、管中，需要一個油過濾器防止顆粒和其他污染物進(jìn)入液壓站。 在液壓油箱中，除了可視油位指示器外，還需要電液油位和溫度開關(guān)指示器。在檢查系統(tǒng)過程中，提供最小接頭塞進(jìn)壓力計中。在液壓線路中的所有減壓閥應(yīng)由制造商密封好。 6.1.1 發(fā)熱部件 如果可能的話，應(yīng)避免部件發(fā)熱。在一個控制溫度箱內(nèi)測試各部件的特征，在里面測試，所 得測試結(jié)果需要評審，為確保各部件的恰當(dāng)性能。然而，在液壓站中沒有發(fā)熱元件，那么就需要考慮系統(tǒng)可承受的可行性，3.2.1規(guī)定的希望標(biāo)準(zhǔn)溫度條件中常規(guī)操作液壓站。 6.1.2 液壓油和過濾 根據(jù)規(guī)格的要求（包括經(jīng)濟(jì)方面和當(dāng)?shù)乜傻玫降目赡苄裕?，制造商?yīng)提供建議的液壓油型號，用于

17、偏航制動器系統(tǒng)的液壓站。提供的相關(guān)信息如下： 1. 每種液壓油的技術(shù)參數(shù)表 2. 確定油溫限制符合3.2.1 3. 在廠內(nèi)審查測試參數(shù) 4. 每種液壓油的安全參數(shù)表 5. 使用液壓油的恰當(dāng)處理方法 過濾油以限制沒用的顆粒污染油，污染液位值符合所選的元件和計劃的使用。污染液位符合ISO4406.濾油部件應(yīng)每隔至少6個月更換。 6.1.3 注油和排油 液壓站應(yīng)運往沒有開始注油的地點?？梢缘玫桨踩庞偷呐庞腿?。運集油器時，集油器需裝滿氮。 安裝前，在帶有塑料蓋的兩端保護(hù)液壓管路中的所有管和液壓軟管，避免污染物污染。 6.1.4 集成塊 集成塊的優(yōu)選材料是高質(zhì)量鋼，例如C1018

18、銅鋼帶有鋅合金或鍛造鋁合金（如，AI2219）， 相似的鋼屬性。其他材料的屬性需要與AVANTIS討論。 6.1.5油箱 油箱必須滿足ISO4413規(guī)定的設(shè)計和制造要求。儲油箱必須裝有4個更小的角形支架和裝 有一個底部排油盤。 6.1.6儲油箱 液壓儲油箱必須按照GL風(fēng)電2003指導(dǎo)原則的相關(guān)參數(shù)來設(shè)計: 1. 持續(xù)時間△t>1小時 2. 制動襯墊磨損 3. 3.2.1規(guī)定的極限溫度 4. 柵極損耗期間的系統(tǒng)壓力 6.3液壓站重量 液壓站最大重量不應(yīng)超過85kg. 6.5電機要求 偏航制動系統(tǒng)的液壓泵電機要求如下: 描述 可變動的 數(shù)值 部件（液壓站電機

19、） 電機 Pet 0.75 kW 能量系數(shù) cos0 》0.77 電壓 Vs 380-420A V 頻率 f 50-60 Hz 防護(hù)等級 IP55 6.6液壓站接口 6.6.1液壓接口 所有泄油口和排壓力口連接外面部件到液壓系統(tǒng)是G1/4”【L2】.所有接口連接應(yīng)符合 ISO6149-1. 6.6.2電源接口 所有I/O點到點接口必須使用接觸接頭，如下所示。 電源接口到電源應(yīng)符合合適的標(biāo)準(zhǔn)，例如，IEC204-1.電源接口到閥門是可分離的，有密封, 插件接頭符合ISO4400或ISO6952. 按下面制造閥的接線盒外殼： 1. 恰當(dāng)防護(hù)等級符合IEC529 2. 放置接線盒和有額外光纜長度的接線盒要有足夠的空間。 3. 電源通道蓋的系留緊固件放置損失 4. 電源通道蓋的合適安全裝置 5. 電纜接頭有溢放口。 10計算 1. 儲油箱的設(shè)計計算和分析 2. 驅(qū)動器，管，軟管和閥的計算，參數(shù)和分析，如，流量和反應(yīng)次數(shù) 10.2規(guī)格和圖 1.有關(guān)安全文件的技術(shù)參數(shù)表 2.泵件設(shè)計的技術(shù)參數(shù)包括儲存量，壓力限制，液位檢查等。 3. 過濾設(shè)計的技術(shù)細(xì)節(jié) 4.