风力发电机组偏航系统的结构类型

1.风力发电机组偏航系统的结构类型

风力发电机组偏航系统通常包括偏航驱动机构、偏航轴承、偏航制动器和阻尼器几大部分组成。目前主流风电机组的偏航轴承有回转支撑和滑动轴承两种结构类型，下文就采用两种不同偏航轴承结构的偏航系统，分别对风电机组偏航制动器和偏航阻尼器的基本结构进行详细分析。

1.1 采用回转支承偏航系统的结构类型和特点

采用回转支撑的偏航系统，回转支承采用单列或双列四点接触球轴承结构。由于滚动轴承的滚动摩擦系数很小，通常在0.002-0.004之间，因此轴承自身的摩擦阻力矩很小。为了保证机舱在静止期间不会由于风载被动偏航，因此采用回转支承的偏航系统，通常安装有偏航制动器和偏航阻尼器。下图为采用回转支承偏航系统的基本结构。

偏航制动器分为高速制动器和低速制动器。高速制动器安装在偏航驱动电机侧（通常采用制动电机）；低速制动器安装在偏航轴承（回转支承）处。低速制动器多采用主动式液压制动器，为了保证有足够的制动扭矩，采用多个制动器并联的结构。

采用回转支撑的偏航系统，由于偏航轴承的阻力矩很小，在偏航过程中为了保证偏航的稳定性，还需要有偏航阻尼器。为了简化风电机组的结构，通常采用偏航过程中偏航制动器保留一定的余压（通常为20bar），利用制动器余压产生的制动扭矩起到偏航阻尼的作用。

1.2 采用滑动轴承偏航系统的结构类型和特点

采用滑动轴承的偏航系统，由于滑动轴承的摩擦系数比滚动轴承大得多，通常在0.04-0.1之间，因此滑动轴承本身就存在较大的摩擦阻力矩，再加偏航轴承上预紧螺栓的调节作用，能够保证滑动轴承本身有足够的摩擦阻力矩，防止机舱在静止状态时由于风载被动偏航，因此不需要安装额外的低速偏航制动器和阻尼器。下图为采用滑动轴承偏航系统的基本结构。