风力发电用可调液力变矩器

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　　液 压 气 动 与 lip~ ／2015年 第 01期 doi：lO．3969~．issn．10080813．2015．01．004 风力发 电用可调液力变矩器 何 芳 ，陶曾鲁 (1．中国船舶重工集团公司 第七一一研究所，上海 201108；2．同济大学，上海 200092 ) 摘 要：该文对可调变矩器的工作原理、结构、特性进行了讨论 ，并对其在风力发电中的应用进行了分析。 关键词：风电；可调液力变矩器；液力机械传动装置 中图分类号：TH137．33 文献标识码：A 文章编号：10080813(2015)01～001605 The Adjustable Hydraulic Torque Converter of、 nd Power Generator HE Fang ，TAO Zeng-lu~ (1．Shanghai Mar ine Diesel Engine Research Institute，Sha nghai 201108，China； 2．T0n i University,Sha nghai 200092，China) Abstract：We discuss working principle，structure，characture of the adjustable torque converter and also analysis how to use this adjustable torque conver ter in t he wi nd power generation． Key words：wind power；adjustable hydraulic torque conver ter；Hyd raulic mechanical tra nsmission device O 引言 风力 发电将空气 流动 的能量转变为 电能 ，输送 到 电网上。风机叶轮的转速，由于风速、风向的变化，随 机变化，现藉助液力机械传动装置，能获得基本恒定的 转速来驱动发电机 ，将电能以固定的频率输出。 图 1所示 为风力发电用可调液力机械传动装置原 理图，它主要由三部分组成 ：行星传动机构 I、内啮合 齿轮减速部件 Ⅱ和可调液力变矩器 Ⅲ。 输入 图 1 风 力发 电用 可调 液力机械 传动装置原理 图 风机叶轮的功率经增速传动系统由行星传动机构 中的行 星架输入到液力传动装置 ，由行星传动机构中 的太 阳轮输 出，输出轴直接与发电机联接 ，输出轴上除 装有太 阳轮外 ，可调变矩器的泵轮也装在其上 ，变矩器 涡轮经内啮合齿轮减速部件传动行星传动机构中的齿 圈。可调变矩器作为调节元件 ，其功能是保证风机叶 轮转速变化时，驱动发电机的输出轴转速恒定。作者 曾在“大型风力发 电液力机械传动装置的理论分析”【1l 收稿 日期 ：20140623 作 者简介 ：何 芳 (1970一)，男 ，湖南 祁东人 ，研究员 ，硕 士 ，主要从 事液力 传动产 品开发 和研究工 作。 16 一文中对装置的工作原理性能进行了详细分析，本文 着重讨论可调液力变矩器 的工作原理和结构。 1 可调变矩器的工作原理 、结构和特性 1．1可调变矩器的工作原理 当驱动变矩器泵轮的原动机为异 步电机 ，或风力 发 电液力机械传动中驱动泵轮的为与发电机相联接 的 输人轴 ，转速不能调节变化时 ，在这样情况下 ，变矩器 泵轮轴只有一条输人特性 =． 厂 )，而涡轮轴也 只有 一条输 出特性 =． 厂(n )。此时，就无法满足工作机械 工况变化的需要 ，要求在变矩器循环 圆内设置可调节 的环节，通过它的变动，以获得不同的输出特性 ，这种 变矩器就称为可调变矩器 。 循环圆内设置调节因素的类型有多种 ，而导轮叶 片转动 的可调变矩器 由于在调节时 ，它具有较高 的效 率和调节的稳定性 ，以及较好的可靠性 而得 到了广泛 的应用 。 图2所示为 LB46型可调变矩器结构 图。 图 3中表示了导轮叶片转动的可调变矩器 的循环 圆 ，其 中除了一般变矩器 中的泵轮 B、涡轮 T外 ，导轮D 设为二组 ，一组叶片为固定不转动的 I导轮D一位于循 环圆外缘，另一组叶片为相对壳体可转动的Ⅱ导轮D ， 位于泵轮与涡轮的另一侧 ，图中还表示了由箭头方向 看去的泵轮和 Ⅱ导轮在旋转平面上的视图。Ⅱ导轮每 个 叶片上均带有一个小轴 ，可 以绕各 自的小轴进行 回 转 ，所有叶片的回转 中心位于 同一圆周上 ，叶片的位置 用 开启角 来 表示 ， 角 以图中虚线所示 的导轮叶片全 闭位置进行度量 ，也就是说 叶片全闭位置时的开启 角