一、液壓變槳距系統(tǒng)對位移傳感器的要求

      風(fēng)力發(fā)電機組需要根據(jù)風(fēng)速來確定槳葉角度。通過改變槳葉角度來改變槳葉轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和功率，從而獲得穩(wěn)定的輸出功率。槳葉的旋轉(zhuǎn)角度在0°-90°之間。當(dāng)槳葉處于工作位置時，槳葉的最大面積幾乎全部朝向風(fēng)向，風(fēng)向面積最大。當(dāng)使用槳葉制動時，槳葉前端朝向風(fēng)向，風(fēng)面積最小，并帶有旋轉(zhuǎn)阻力，使風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)速逐漸降低，直至停止。槳葉調(diào)角執(zhí)行機構(gòu)有電機驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種。采用電機驅(qū)動時，直流電機和齒輪箱協(xié)同工作，帶動槳葉調(diào)節(jié)軸承，改變槳葉角度。采用液壓驅(qū)動時，用三個獨立的液壓油缸分別控制三個槳葉的俯仰角。兩種驅(qū)動方式都需要位移傳感器對俯仰角進行實時監(jiān)測。采用電機驅(qū)動時，通過測量角位移間接測量俯仰角。采用液壓驅(qū)動時，通過測量直線位移來測量變槳角度。

      目前，一些風(fēng)力發(fā)電機制造商采用電機驅(qū)動方式，而丹麥的風(fēng)力發(fā)電機制造商通常采用液壓驅(qū)動方式。其液壓變槳距技術(shù)已有超過25年的歷史，幾乎所有的丹麥制造商都受益于液壓變槳距技術(shù)。從技術(shù)角度比較這兩種變槳距方式，采用電機變槳距的風(fēng)力發(fā)電機需要定期加齒輪潤滑油，維護成本高，尤其是安裝在海上的風(fēng)力發(fā)電機。液壓變槳距在環(huán)境適應(yīng)性和維護成本方面具有更好的優(yōu)勢。可在零下30度的環(huán)境下正常工作，特別適合高原、寒冷等惡劣環(huán)境。此外，采用液壓變槳距的風(fēng)力發(fā)電機在性能上也具有領(lǐng)先優(yōu)勢，包括輸出扭矩大、啟動時間短等。

      在液壓變槳距系統(tǒng)中，測量液壓油缸活塞行程的線性位移傳感器起著重要的作用，而磁致伸縮位移傳感器以其測量精度高、可靠性強、環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點，成為各行業(yè)所有行程測量位移傳感器中的佼佼者。磁致伸縮式位移傳感器廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。

      二、機械盤式制動器對位移傳感器的要求

      風(fēng)力發(fā)電機有兩種制動方式，一種是氣動制動，另一種是機械制動。通常風(fēng)力發(fā)電機會采用上述兩種制動方式。這兩種制動裝置的組合可以保證風(fēng)力發(fā)電機在不同條件下的良好工作。即使在緊急情況下，也能避免風(fēng)力發(fā)電機受到損壞。氣動制動是通過風(fēng)力發(fā)電機的變槳角調(diào)節(jié)系統(tǒng)來實現(xiàn)的。在正常停機狀態(tài)下，變槳距系統(tǒng)驅(qū)動葉片到空轉(zhuǎn)位置，然后槳葉逐漸停止轉(zhuǎn)動。在緊急狀態(tài)下，每個槳葉都有一個獨立的蓄電池，通過變力矩控制器為制動供電。作為氣動制動的輔助措施，增加機械盤式制動系統(tǒng)，安裝在風(fēng)力發(fā)電機的高轉(zhuǎn)速段。當(dāng)停機檢修時，氣動制動停止風(fēng)力發(fā)電機，利用機械盤式制動對風(fēng)力發(fā)電機進行制動。氣動制動在制動時會對發(fā)電機齒輪箱產(chǎn)生較大的制動扭力，如果要求在風(fēng)力發(fā)電機停機檢修時保持制動狀態(tài)，會產(chǎn)生額外的應(yīng)力和不必要的摩擦損失，因此必須將系統(tǒng)的緊急制動操作和檢修制動操作分開。當(dāng)轉(zhuǎn)子停止在預(yù)設(shè)位置時，轉(zhuǎn)子由夾緊銷固定。此時齒輪鏈條制動器可以打開。此時，制動器可以釋放負(fù)載，否則負(fù)載將作用在驅(qū)動單元上，影響整個風(fēng)力發(fā)電機的使用壽命。夾緊銷的動作是否可靠，應(yīng)通過位移傳感器進行監(jiān)測。因此，在機械盤式制動器系統(tǒng)中，大多數(shù)夾緊銷都應(yīng)安裝位置傳感器。采用磁致伸縮線性位移傳感器應(yīng)用于夾緊銷活塞行程監(jiān)測，大大提高了夾緊銷的安全性。

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