风电技术培训资料4制动系统

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1、制动系统Zhidongxitong制动系统（brakingsystem）风力机至关重要的安全保护系统。在使用屮遭遇破坏性大风、机组出现重大故障或必须停机进行维护检修保养时，需要对风力机主轴或传动系统实施制动，达到风力机停止转动的目的。离网型风力发电机多采用风轮直接驱动发电机的方式，制动力矩施加在风轮轴或发电机轴的输出端，直接反作用于风轮的驱动力矩。制动系统分为手动、自动两大类。手动制动系统包括纵操结构、制动力传输和制动器；自动制动系统包括制动信息传感器、微处理器和制动执行机构。手动制动系统一种构造比较简单的制动系

2、统,见图1、图2。图1是在需要停止风力机转动时扳动手柄，牵拉钢丝绳、经过滑轮变换拉力方向，通过杠杆增大作用力，涨开制动蹄，刹住紧I古I在电机轴上（与风轮同轴旋转）的制动毂。图2与图1不同的是牵拉钢丝绳折弯尾舵，在风轮偏离风向某一角度时（比如与风向的夹角30〜40。）,尾舵轴上的摇臂开始接触液力总泵推杆，然后在继续折尾的过程屮总泵液力逐渐增大，驱动总泵和刹车片夹紧固定在电机轴端的制动盘，使风力机停止转动。这个制动系统应用在采取了折尾、风轮偏离风向限速机构的风力机上，可将制动与折尾联动在一起，把制动的操纵方式变为自动

3、和手动兼用。图1手动机械制动系统图2手动液压制动系统自动制动系统一种构造简单、可靠性高且较为通用的液压制动系统，如图3所示。制动盘与电机轴固定在一起，并随着电机轴旋转。制动分泵的制动缸与制动蹄加紧制动盘产生摩擦力进行制动。制动分泵的液压油通过油管1和油管2连接到制动总泵上，制动总泵是一个柱塞泵，推动制动总泵的活塞杆，将压力较高的液压油通过油管注入到分泵的油缸里，制动盘与制动蹄产生摩擦力，起到制动的目的。系统中的信息传感器采集风力机最高转速限定值和风速最大限定值，由PLC给出制动指令，启动电动绞盘或液力控制阀，通过

4、执行机构向风轮轴实施机械制动或液力制动。图3液压自动制动系统注意事项对风力发电机设置制动系统时，需要考虑以下几个方面的问题：（1）风轮的驱动力矩在350N・m以下，且具有可靠、有效的调邙艮）速机构的风力机可采用手动制动系统；风轮驱动力矩较大的风力机，无论有无有效的调速系统，都应选择兼有大风保护、自动停机功能的自动制动系统。（2）由于制动系统是直接对风轮轴实施制动，要求制动系统的制动力矩要大于风力机运行时风轮驱动和转动惯量合成的力矩，并要有足够的裕度。通常，最大制动力矩裕度为1・5—2倍。（3）当风轮的转动惯量较大

5、时，要求制动系统在实施制动时不要过猛。据经验，制动历时30〜40s比较安全合理。（4）对于采用变桨距运行的风力机，在实施制动前先行变桨距，使风轮气动力转矩变小后，再实施制动则更为有利，可以有效减少对风力机的损害。参考书目《风力发电》中国电力出版社2003年3月王承煦张源主编《风力发电机组原理与应用》机械工业出版社2011年6月姚兴佳宋俊编著《风能技术》［美］TonyBurton等著武鑫等译科学出版社编者：赵福盛（青岛安华新源风电设备有限公司总设计师）