【運(yùn)維之道】風(fēng)機(jī)如何捕捉四面八方的風(fēng)？
【運(yùn)維之道】風(fēng)機(jī)如何捕捉四面八方的風(fēng)？
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《電力設(shè)備管理》雜志推文
宋元的水轉(zhuǎn)翻車
明清的風(fēng)力水車
對(duì)于大自然的風(fēng)
勤勞智慧的中華民族
早在兩千多年前就學(xué)會(huì)利用
在今天的美麗中國(guó)
風(fēng)力發(fā)電已遍布大江南北
它的原理很簡(jiǎn)單
風(fēng)能→機(jī)械能→電能
見(jiàn)到這樣的場(chǎng)景
大家不免會(huì)發(fā)出疑問(wèn)
為什么每次看到
葉片都是整齊劃一的迎風(fēng)招展
風(fēng)從四面八方來(lái)
它是如何準(zhǔn)確捕捉的
今天小編帶你一探究竟~
01
什么是偏航系統(tǒng)？
偏航系統(tǒng)，又稱對(duì)風(fēng)裝置，是 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中的重要組成部分。其作用在于當(dāng) 風(fēng)速矢量方向發(fā)生變化時(shí)，機(jī)組能夠快速平穩(wěn)地對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向 ，保證風(fēng)機(jī)葉輪時(shí)刻處于迎風(fēng)位置，以便風(fēng)輪獲得最大的風(fēng)能。
該系統(tǒng)主要包括感應(yīng)部件、傳動(dòng)部件 、控制部件以及其它輔助部件等。
通俗易懂地說(shuō)
這個(gè)系統(tǒng)就好像一個(gè)人
控制部件=大腦
（PLC控制器等）
執(zhí)行部件=肢干
（偏航電機(jī)、制動(dòng)器、回轉(zhuǎn)支承盤(pán)等）
檢測(cè)部件=眼鼻
（風(fēng)向標(biāo)、風(fēng)速儀）
眼鼻發(fā)現(xiàn)→大腦分析→肢干行動(dòng)
依靠這位時(shí)刻執(zhí)勤的哨兵
實(shí)現(xiàn) 風(fēng)電機(jī)組全天候自動(dòng)對(duì)風(fēng)
02
如何捕捉四面八方的風(fēng)？
▲工作狀態(tài)下的風(fēng)向標(biāo)
“眼” ? 風(fēng)向傳感器（風(fēng)向標(biāo)）是以風(fēng)向 箭頭的轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)、感受外界風(fēng)向信息 ，并將其傳遞給同軸碼盤(pán)，同時(shí)輸出對(duì)應(yīng)風(fēng)向相關(guān)數(shù)值的一種物理裝置。
風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)向標(biāo)尾翼
尾翼帶動(dòng)同軸碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)
箭頭指出來(lái)風(fēng)方向
為了保持方向的敏感性，同時(shí)還采用不同的內(nèi)部機(jī)構(gòu)，來(lái)給風(fēng)速傳感器辨別方向。
▲工作狀態(tài)下的風(fēng)速儀
“鼻” ? 風(fēng)速傳感器（風(fēng)速儀）是一種采用可以 連續(xù)測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)量大小 的傳感器。
1
風(fēng)量=風(fēng)速×橫截面積
2
風(fēng)速 ∝ 轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速可以用電觸點(diǎn)、齒輪或光電計(jì)數(shù)器等記錄。
比較常見(jiàn)的風(fēng)速傳感器是風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器，該傳感器相傳最早是由英國(guó)魯濱孫發(fā)明的，其測(cè)量部分是由三個(gè)或四個(gè)半球形的風(fēng)杯組成，在風(fēng)力的作用下風(fēng)杯繞軸旋轉(zhuǎn)。
▲某機(jī)型控制系統(tǒng)工作狀態(tài)
“大腦” ? 風(fēng)電機(jī)組的控制部件 接收和評(píng)價(jià)來(lái)自傳感器（如風(fēng)傳感系統(tǒng)）的輸入信息/信號(hào)。
風(fēng)速信號(hào)
風(fēng)向信號(hào)
機(jī)艙角度信號(hào)
控制系統(tǒng)
這些輸入的信息/信號(hào)與系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的參考數(shù)值進(jìn)行比較，根據(jù)差值進(jìn)行矯正，用于控制艙根據(jù)風(fēng)向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片的位置以及開(kāi)關(guān)系統(tǒng)各裝置。
▲偏航電機(jī)3D透視圖
“四肢” ? 傳動(dòng)部件由偏航電機(jī)、制動(dòng)器、回轉(zhuǎn)支承盤(pán)等結(jié)構(gòu)組成，偏航 電機(jī)直接安裝在偏航驅(qū)動(dòng)齒輪上。
在接收到控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)指令后，驅(qū)動(dòng)齒輪通過(guò)重型小齒輪（副齒輪）將三相制動(dòng)電機(jī)的扭矩傳遞到回轉(zhuǎn)支承盤(pán)（轉(zhuǎn)盤(pán)）的外部齒輪齒，實(shí)現(xiàn)機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)，至此葉輪調(diào)整到迎風(fēng)面。
▲風(fēng)電機(jī)組偏航3D透視圖
03
系統(tǒng)“亞健康”怎么辦？
正常狀態(tài)下
葉輪與風(fēng)向垂直方向
始終保持一致
若風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)
處于“亞健康”狀態(tài)
勢(shì)必會(huì)造成機(jī)組發(fā)電能力下降
以額定風(fēng)速10米/秒計(jì)算
誤差從1度上升到11度
發(fā)電能力降低約5%
損失來(lái)之不易的綠色電能
這些肉眼無(wú)法識(shí)別的“慢性病”
可瞞不過(guò)機(jī)智的電力小哥
在龍?jiān)措娏Π踩a(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控中心
依托生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)和智能管控APP
對(duì)數(shù)據(jù)集中采集接收
打破“數(shù)據(jù)孤島”
實(shí)現(xiàn)“縱向全面解耦、橫向全面貫通”
區(qū)域機(jī)組發(fā)電能力實(shí)時(shí)對(duì)標(biāo)
通過(guò)大數(shù)據(jù)分析臨近機(jī)組
風(fēng)向、風(fēng)速、風(fēng)功率等差異
精準(zhǔn)定位“亞健康”風(fēng)機(jī)
迅速響應(yīng)，恢復(fù)設(shè)備活力
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由中國(guó)電力設(shè)備管理協(xié)會(huì)主辦、15大電力央企集團(tuán)公司協(xié)辦的《電力設(shè)備管理》雜志（半月刊，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN10-1454/TM、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：ISSN 2096-2711），中國(guó)核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)（CJFD）、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)》及CNKI系列數(shù)據(jù)庫(kù)收錄期刊。為增進(jìn)與電力界讀者的密切互動(dòng)聯(lián)系，更好地服務(wù)于全國(guó)電力企業(yè)和廣大電力設(shè)備管理工作者，使本雜志成為“全國(guó)電力設(shè)備管理工作者之家”，從即日起誠(chéng)邀全國(guó)電力設(shè)備管理工作者加入本雜志讀者俱樂(lè)部，歡迎您成為本俱樂(lè)部會(huì)員，攜手為推進(jìn)中國(guó)電力行業(yè)設(shè)備管理事業(yè)發(fā)展而貢獻(xiàn)寶貴智慧和力量。會(huì)員將享受本雜志諸多服務(wù)。
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