風(fēng)電機(jī)組偏航傳感器設(shè)計

文 | 任華彬，徐鳳榮，王明軍

當(dāng)風(fēng)電機(jī)組葉輪平面與風(fēng)向垂直，即：葉輪軸線方向與風(fēng)向一致時，葉輪吸收的風(fēng)能最大，機(jī)組發(fā)電效率最高。由于風(fēng)電場的風(fēng)向不斷變化，機(jī)組需要隨著風(fēng)向的變化按照一定的邏輯進(jìn)行偏航對風(fēng)。因此，偏航準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電效率。主動偏航系統(tǒng)偏航接近開關(guān)和偏航限位開關(guān)分別是偏航系統(tǒng)的檢測元件和偏航極限停機(jī)的觸發(fā)機(jī)構(gòu)，本文將對這兩個偏航傳感器的設(shè)計進(jìn)行分析和探討。

風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)

風(fēng)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)，按驅(qū)動方式分為主動系統(tǒng)和被動系統(tǒng)兩種。被動系統(tǒng)指的是依靠風(fēng)力通過相關(guān)機(jī)構(gòu)完成機(jī)組風(fēng)輪對風(fēng)動作的偏航系統(tǒng)，常見的有尾舵、舵輪和下風(fēng)向三種；主動系統(tǒng)指由調(diào)向電機(jī)將風(fēng)輪調(diào)整至迎風(fēng)位置。主動偏航系統(tǒng)需要測量風(fēng)向，根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)輪平面法線方向來確定調(diào)整方向，雖結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，但迎風(fēng)過程是可控的。

兆瓦級風(fēng)電機(jī)組采用主動偏航系統(tǒng)，通過偏航電機(jī)來調(diào)整風(fēng)輪并使其對準(zhǔn)風(fēng)向。研究由電機(jī)帶動的主動迎風(fēng)偏航控制系統(tǒng)，使迎風(fēng)調(diào)向準(zhǔn)確穩(wěn)定，對延長調(diào)向機(jī)構(gòu)的壽命和提高發(fā)電量均具有十分重要的意義。

偏航系統(tǒng)也稱對風(fēng)裝置，由控制與檢測部分、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和扭纜保護(hù)裝置三部分組成。偏航系統(tǒng)的主要作用有兩個：其一是與風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相互配合，使風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，使風(fēng)電機(jī)組能充分吸收風(fēng)能，提高機(jī)組的發(fā)電效率。……