关于风轮转速，齿轮箱传动比和发电机转速的疑问

wang1988

* h8 L# |- O% W) v关于风轮转速，齿轮箱传动比和发电机转速的疑问
      最近查阅了一些样本数据，做了一些简单的计算，发现很多地方与之前自己的认识有很大的出入，写出来，希望各位热心人士能答疑解惑研究了一些1.5MW双馈风机样本之后发现，70m叶片的1.5MW风轮转速为19.2rpm，齿轮箱传动比为94，77m的叶片风轮转速为17.2rpm，齿轮箱传动比为104，计算可得发电机转速约为1800rpm，与之前我一直认为的1500rpm（60*50/2）有很大出入。查了双馈异步发电机的资料后发现，发电机在高于同步转速（50Hz电网是否可认为是1500rpm？）3-5%输出功率达到最大值，那么问题如下：
1． 这1800rpm的双馈异步发电机转速如何解释？另有某型1.5MW齿轮箱。输入转速14.92rpm，速比67，相乘后得到输出转速（发电机）为999.64rpm，另一款1.5MW风电齿轮箱输入转速19，速比67.06，相乘后得到输出转速（发电机）为1274rpm，这后两者的发电机转速又如何解释？难道发电机不是双馈异步发电机？
2． 另有异步发电机公式Nr±N2=N1 式中Nr为转子机械转速，N2为磁场旋转速度，N1为定子的同步转速，既然能通过调节N2达到恒定N1的目的，那么齿轮箱的速比为何不可以取得小一点？
3． 叶轮转速与叶片直径，翼型之间是否有公式可计算？叶轮转速与塔架高度又有怎样的关系？
) p+ M0 F, e6 t0 A5 U4． 叶轮达到额定转速后，如17.2rpm后是否是变桨机构开始起作用，使得叶轮转速始终稳定在17.2rpm，直到达到切出风速？
5． 直驱发电机组是如何实现机械刹车的，是否仅靠叶片上的气动刹车？半直驱机组又是如何实现机械刹车的？是否一定有必要在高速轴加装盘式刹车？齿轮箱的高速轴故障率较高，是否与盘式机械刹车的存在有一定关系?

Niklas

别的不太懂，第3个问题讨论下。
为了避免过大的噪声，叶片的叶尖线速度是受限制的，一般控制不超过70m/s。
叶尖线速度=叶片半径*叶轮转速。
! L0 z, l  u: l: q* M4 `70*（19.2*2pi/60）=70.37m/s
77*（17.2*2pi/60）=69.35m/s
和塔架高度的关系不太清楚。
& o! t8 M+ L, V/ l2 O第4个问题。在额定风速前，叶尖速比是不变的，也就是说转速随风速变化，所谓的“变桨变速”。风速超过额定风速后，通过变桨控制，实现转速不变。

zaiyou328

3.风轮转速和塌架高度没有直接的联系。而风速是随高度增加而增加。选择高塌架就是为了获得高风速。
$ S' _+ @! [! n4.当风速小于切入风速时，叶片处于最大扭力状态，使之能启动。当风速处于切入风速与额定风速之间，叶片切入角恒定，风轮转速随风速增大而增大。通过改变发电机转子励磁来保证恒定的输出频率。当风处大于额定风速而小于切出风速时，控制系统改变叶片切入角，保证叶轮恒速转动。
5.直驱风电机组的刹车分如下几步：
/ Y3 F& l* s+ d第一步：叶片顺桨，使转速降到0。
: @3 P& e1 _) |; D第二步：液压刹车，此刹车盘装在发电机转子上，刹车钳装于定子上。
" T" [# {" u% ^+ |. O3 g" j第三步：如果人需要进入发电机或者轮毂内，必须拉下机械锁定。
4 I6 l1 H1 v% G+ I+ N) ]双馈的液压刹车装在什么位置我不太清楚，不过叶片顺桨这是第一步。

fxyz

1500rpm是同步转速，发电机的转速要高于同步转速才可以发电。

threeheads

可以用bladed进行计算