一、變槳控制:優(yōu)化風(fēng)能捕獲與載荷調(diào)節(jié)
變槳系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)功率控制的核心,液壓系統(tǒng)在其中承擔(dān)精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的作用:
根據(jù)風(fēng)速調(diào)整葉片角度:當(dāng)風(fēng)速低于額定值時(shí),液壓油缸驅(qū)動(dòng)葉片保持在 “最大迎風(fēng)角度”,最大化捕獲風(fēng)能;當(dāng)風(fēng)速超過額定值時(shí),通過液壓閥組控制油缸伸縮,調(diào)整葉片角度(減小迎風(fēng)面積),避免機(jī)組過載,穩(wěn)定輸出功率。
動(dòng)態(tài)緩沖與載荷吸收:利用液壓油的不可壓縮性和阻尼特性,液壓系統(tǒng)可緩沖葉片在陣風(fēng)、湍流中的瞬時(shí)沖擊載荷,減少葉片、輪轂及整機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷,延長機(jī)組壽命。
二、偏航控制:實(shí)現(xiàn)機(jī)艙對(duì)風(fēng)與定位
偏航系統(tǒng)用于調(diào)整機(jī)艙方向,使葉輪始終正對(duì)風(fēng)向,液壓系統(tǒng)在此過程中負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)與制動(dòng):
驅(qū)動(dòng)偏航動(dòng)作:液壓馬達(dá)通過液壓動(dòng)力單元提供的壓力油驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),帶動(dòng)機(jī)艙緩慢旋轉(zhuǎn)(偏航),確保葉輪正對(duì)風(fēng)向,提升風(fēng)能利用效率。
偏航制動(dòng)與定位:偏航過程中,液壓制動(dòng)器通過油缸推動(dòng)剎車片與制動(dòng)盤接觸,提供穩(wěn)定的阻尼力,避免機(jī)艙因慣性過度旋轉(zhuǎn);當(dāng)機(jī)艙對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向后,液壓制動(dòng)器施加持續(xù)壓力,將機(jī)艙牢牢固定在當(dāng)前位置,防止風(fēng)載荷導(dǎo)致的偏移。
三、制動(dòng)系統(tǒng):保障緊急停機(jī)與安全防護(hù)
液壓系統(tǒng)是機(jī)組安全制動(dòng)的 “最后一道防線”,在緊急情況下實(shí)現(xiàn)快速、可靠停機(jī):
高速軸 / 低速軸制動(dòng):當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)超速、電網(wǎng)故障、葉片異常等危險(xiǎn)情況時(shí),液壓油缸瞬間推動(dòng)剎車片夾緊高速軸或低速軸的制動(dòng)盤,通過摩擦力強(qiáng)制葉輪減速并停機(jī),避免事故擴(kuò)大。
緊急順槳制動(dòng):若機(jī)組突發(fā)失電或電控系統(tǒng)故障,液壓系統(tǒng)可依靠蓄能器(預(yù)先儲(chǔ)存的液壓能)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)葉片快速旋轉(zhuǎn)至 “順槳位置”(葉片與風(fēng)向平行),切斷風(fēng)能輸入,實(shí)現(xiàn)被動(dòng)安全停機(jī),無需依賴外部電源,可靠性遠(yuǎn)高于純電動(dòng)系統(tǒng)。
四、輔助功能:滿足機(jī)組運(yùn)維與特殊需求
輪轂鎖止:在機(jī)組維護(hù)時(shí),液壓鎖止裝置可將葉輪輪轂固定,防止葉片意外轉(zhuǎn)動(dòng),保障運(yùn)維人員安全。
液壓油循環(huán)與凈化:通過液壓動(dòng)力單元的過濾器、冷卻器等組件,維持液壓油的清潔度和溫度穩(wěn)定,確保系統(tǒng)長期高效運(yùn)行。
其他驅(qū)動(dòng)需求:部分機(jī)組的艙門開關(guān)、導(dǎo)流罩調(diào)整等輔助動(dòng)作也可通過小型液壓油缸實(shí)現(xiàn),利用液壓系統(tǒng)出力大、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)簡化設(shè)計(jì)。