液压变桨技术在MW级风力发电机组上的应用优势.pdf

液压变桨技术在MW 级风力发电机组上的应用优势 顾岳飞 李红梅 刘泽 上海电气风电设备有限公司 上海 200241 摘要：液压变桨系统与电动变桨系统相比，液压传动的单位体积更小、响应更快、扭矩更大， 并且无需变速传动机构，使整个轮毂总成结构更加简单，它在紧急情况下，液压变桨系统无 需额外电力供应仍能够对桨叶进行全顺桨作业。随着风机越来越大，以及以前一直困扰的漏 油技术得到解决，液压变桨取代电动变桨的趋势将不可阻逆。 关键词：液压变桨 风力发电机组 优势 Application Advantages of Hydraulic System Solutions for MW Wind Turbine Gu Yuefei Li Hongmei Liuze Shanghai Electric Windpower Equipment Co.,Ltd Shanghai 200241 Abstract: Compared with traditional electrical pitch control system for wind turbine, hydraulic transmission units of hydraulic pitch system are smaller, faster response, more torque,and through this solution installation of electric motors/transmissions and mechanical drives are not needed, so that the entire hub assembly has the advantages of simple structure, which in case of emergency, hydraulic pitch system without additional power supply is still able to feather blade.With the wind turbine will be bigger,as well as previously has been plagued by the leakage will be solved, hydraulic pitch system will repalce electrical pitch system. Key words: Hydraulic pitch system Wind Turbine Advantage 1 概述 风轮作为风机核心部件，其叶片迎风的工作状态直接决定了风机的最优输出和机组安全。 目前，绝大部分的风机均采用变桨变速，其控制方案为：在风力未达到切入风速时，改变气 流对叶片功角，最大化吸收风能，方便风机启动；当风机输出达到额定功率后，连续控制叶 片使输出功率稳定；当风力过大，为防止发生过载，主动变桨使风机安全运转；当遇到紧急 情况或需人为停机时，使桨叶全顺桨，减少叶片受气流作用力，方便风机完全停机。 世界上风电机组主流的变桨距控制系统为液压变桨和电动变桨两种。本文旨在介绍液压 变桨系统的传动机构组成，控制原理及与电动变桨相比的应用优势。 2 液压变桨系统构成及控制原理 以某2MW 风电机组的液压系统为例。该液压系统独立变桨距，其执行机构为三个液压 缸，分别布置在轮毂内部，通过3 个独立的曲柄滑块机构驱动3 片桨叶进行变桨，能有效的 减少叶片负载波动和转矩波动，减少传动机构的疲劳度及塔架的振动。图1 为该2MW 机组 液压变桨距布置图。 图1 2MW 机组液压変桨距布置图 该液压变桨距传动机构主要由执行油缸、固定板、偏心盘、连接杆、旋转接头和叶片轴 承（四点接触球式回转支承）等部件组成。中间连杆连接液压缸和转盘，使执行油缸中的直 线推动化为转盘转动，通过叶片轴承，实现桨叶的转动。执行机构的运动示意图如图2 所示 [1]。 液压変桨距控制系统通过液压伺服阀使功率放大，其组成环节为：桨距控制器、数码转 换器、液压控制单元、执行机构、位移传感器等组成。液压变桨系统的动力机构为电动机、 液压泵、油箱及附件。液压泵由电机带动，通过压力带动変桨距执行机构，其控制原理如图