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12什么是桨距角？图1.风机远观图图2.某时刻桨叶直观图桨距角的变化范围是多少？3桨距角的变化范围Vo900incutV_ratedVoutcutV_(1)(2)(3)(4)在风速小于切入风速时，机组不产生电能，桨距角保持在900；在风速高于切入风速后，桨距角转到0o，机组开始并网发电；在风速超过额定风速后，变桨机构开始动作，增大桨距角，减小风能利用系数，减少风能的捕获，使发电机的输出功率稳定在额定值；在风速大于切出风速时，风力机组爆炸停机，桨距角变到900，以保证机组不被大风损坏。4按照工作方式可分为：统一变桨和独立变桨。统一变桨距控制即机组所有桨叶都由一个执行机构驱动，或者三个执行机构同时驱动，桨叶节距角变化相同。独立变桨距方式，每个桨叶都由独立的变桨距执行机构驱动，如果其中一个变桨距执行结构出现故障，其它两个桨叶仍能调节桨叶节距角，实现功率控制，而统一变桨距执行结构出现故障，只能停机维修。变桨距系统的分类电动变桨又分为：交流变桨和直流变桨。按照动力类型可分为：液压变桨和电动变桨。5变桨距系统的分类6统一变桨系统的结构叶片通过叶片根部的螺栓安装在叶片安装法兰上（图中把一节叶片直接靠在法兰上），法兰也是变桨距轴承的内圈。在法兰上有变桨柄，推动该柄即可转动叶片安装法兰，并带动叶片同步转动。左图是桨距角为0的位置，右图是桨距角为90度的位置。7下图是把一个变桨距轴承安装在风力机轮毂上的示意图。统一变桨系统的结构8统一变桨系统的结构变桨驱动杆是这种机构中的主要驱动部件，由一根直轴杆与叉形架组成，叉形架平面与轴杆垂直，叉形架有三个臂（对于三叶片风轮），每个臂端有一个连杆轴，用来连接连杆。9变桨驱动杆的叉形架一端位于轮毂中，轴杆穿过风轮主轴通过延长杆再穿过齿轮箱低速轴通孔接变桨驱动器，驱动器由液压装置或电动装置组成，在驱动器推动下，变桨驱动杆可在风轮主轴承通孔中滑动，叉形架就能伸出或收回。统一变桨系统的结构10统一变桨系统的结构下图中显示了一个叶片的变桨距装置，一个连杆的两端连接着叉形架臂上的连杆轴与变桨轴座上的连杆轴（柄轴），当变桨驱动杆在风轮主轴通孔内移动时就可带动变桨距轴承内环（叶片安装法兰）转动。11统一变桨系统的结构下图是装有3个变桨轴承的机构图，图中未显示轮毂与叶片。12统一变桨系统的结构下图是装有3个变桨轴承（法兰）的轮毂外观图。13统一变桨系统的结构如图是变桨驱动杆收回时的变桨轴座与叶片的角度，叶片桨距角为0；当变桨驱动杆伸出（绿色箭头线表示方向），变桨轴座转动（红色箭头线表示旋转方向），桨距角增大；下图是变桨驱动杆伸到终点位置时的变桨轴座与叶片角度，叶片进入全顺桨状态。14统一变桨系统的结构另外两组叶片法兰的连接与控制变化与第一组变桨机构结构相同，当变桨驱动杆移动时，3个组的叶片法兰同步转动，也就是说3个叶片的桨距角同步变化，所以称为统一变桨驱动机构，也称为同步变桨驱动机构。变桨驱动杆一般采用液压缸来驱动，液压缸安装在齿轮箱后面，活塞杆通过双向推力轴承与变桨驱动杆连接。驱动杆统一变桨驱动机构结构简单，操纵方便可靠，在在中小型风力发电机中有较广泛的应用。15统一变桨系统的结构16齿轮统一变桨驱动机构下图是变桨距轴承正反两面的结构示意图，变桨距轴承的外圈是固定在轮毂上的，为加强区别把它染成黄色，把变桨距轴承外圈剖开，在变桨距轴承的内圈与外圈间有多个钢球，外圈与内圈组成滚动轴承。在变桨轴承内圈侧面固定着叶片安装发兰，用来安装叶片，叶片安装发兰可在变桨轴承外圈侧面自由旋转。变桨距轴承采用四点接触球轴承设计，可承受多个方向的载荷。17齿轮统一变桨驱动机构叶片通过叶片根部的螺栓安装在叶片安装法兰上（图中把一节叶片直接靠在法兰上），叶片安装法兰与桨距角伞齿轮同轴固定，当桨距角伞齿轮转动时，叶片同步转动。左图是桨距角为15度位置，图2右图是桨距角为90度的位置。18齿轮统一变桨驱动机构变桨轴承外圈是安装在轮毂的变桨轴承外圈安装孔上（中心对齐），为看清内部结构，图中的轮毂剖去了1/3。19齿轮统一变桨驱动机构桨距角伞齿轮与变桨驱动伞齿轮组成齿轮传动，两齿轮轴线相交并垂直，变桨驱动伞齿轮转动时带动桨距角伞齿轮转动，如图。20齿轮统一变桨驱动机构变桨驱动伞齿轮的转轴另一端固定安装有变桨驱动蜗轮，变桨驱动蜗杆与蜗轮齿啮合，变桨驱动蜗杆由变桨驱动电机（含减速器）带动。控制变桨驱动电机的转动与转动方向即可改变变桨驱动伞齿轮的转动与转动方向。21齿轮统一变桨驱动机构下图表示了有3个桨距角伞齿轮与轮毂的伞齿轮变桨驱动机构，为避免相互遮挡，图中没有显示另外两个叶片安装法兰。22齿轮统一变桨驱动机构如图中从另一个角度观看这套齿轮同步变桨驱动机构的主要零件的布置，并利用一段动画从这个角度来演示各部件的运动。23齿轮统一变桨驱动机构