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Siemens海上風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

2015-08-15 來(lái)源：風(fēng)電峰觀察瀏覽數(shù)：11352

風(fēng)電機(jī)組需要偏航制動(dòng)器以保持風(fēng)輪能夠正面對(duì)風(fēng)。如果風(fēng)機(jī)沒(méi)有直接正面對(duì)風(fēng)，它就不能夠充分的生產(chǎn)能力。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)機(jī)就會(huì)控制其偏航電機(jī)運(yùn)行將機(jī)艙重新對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。

　　Siemens風(fēng)能和可再生能源部門(mén)技術(shù)工程部偏航組負(fù)責(zé)人Andreas Gotfredsen說(shuō)：“理論上，可以通過(guò)一個(gè)大的偏航電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行偏航，但這在功能上來(lái)看會(huì)有問(wèn)題。雖然采用較多的電機(jī)會(huì)提高成本，但幾個(gè)電機(jī)的工作效果會(huì)優(yōu)于一個(gè)電機(jī)。”

　　據(jù)Gotfredsen說(shuō)，Siemens的所有機(jī)組都配備有針對(duì)風(fēng)機(jī)包絡(luò)載荷的最佳偏航能力。風(fēng)機(jī)所面臨的條件越嚴(yán)酷，就越需要更強(qiáng)的偏航能力。同樣，在風(fēng)輪直徑相當(dāng)?shù)臈l件下，偏航齒圈半徑越小，就越需要更大的扭矩和更高的齒箱減速比。

　　例如，Siemens的D3平臺(tái)（直驅(qū)3MW平臺(tái)）最新機(jī)組使用12個(gè)1.5kW偏航電機(jī)，而其大型海上D7平臺(tái)（直驅(qū)7MW平臺(tái)）的機(jī)組則使用16個(gè)偏航電機(jī)。從機(jī)組容量的角度來(lái)看，D7平臺(tái)機(jī)組的偏航電機(jī)數(shù)量較少，這是由于其偏航齒圈直徑增大導(dǎo)致所需偏航電機(jī)容量較小。

　　盡管在陸上和海上風(fēng)資源環(huán)境之間存在差異，但風(fēng)機(jī)的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)未必存在差異。

　　Gotfredsen說(shuō)：“海上風(fēng)機(jī)是完全密封不受外界影響的，所以Siemens的D3和D7平臺(tái)之間沒(méi)有區(qū)別，它們有完全相同的偏航電機(jī)的設(shè)計(jì)。這為我們提供了一個(gè)更大的供應(yīng)商的選擇范圍，和更大的機(jī)組全生命周期的備件靈活性。”

　　一個(gè)有利于海上風(fēng)電發(fā)展的，偏航電機(jī)和驅(qū)動(dòng)的新興發(fā)展方向是：簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化，再簡(jiǎn)化。

　　Gotfredsen說(shuō)：“我們力求簡(jiǎn)化我們的機(jī)組，盡可能減少移動(dòng)部件，增加可靠性。”他也在Siemens的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手那里看到了同樣的發(fā)展趨勢(shì)，并認(rèn)為這一趨勢(shì)將繼續(xù)下去。

　　偏航系統(tǒng)也被簡(jiǎn)化。例如，Siemens的直驅(qū)風(fēng)機(jī)采用了摩擦滑動(dòng)軸承，而不是滾動(dòng)軸承。

　　Siemens的偏航齒圈的齒輪布置與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不同。一些齒輪的齒在偏航軸承內(nèi)部加工，而另外一些則在偏航軸承外部加工。就概念來(lái)說(shuō)并沒(méi)有多大的變化，但布局卻是由于不同原因而衍生出的一種設(shè)計(jì)選擇。

　　Gotfredsen預(yù)測(cè)，讓Siemens比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手越來(lái)越受歡迎的原因，可能會(huì)是采用偏航電機(jī)變頻器。這將有助于業(yè)主公司降低他們的成本。

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