5.1.2 采取分析加少量试验的开发模式,利用设计平台通过建模、仿真、分析修改模型的不断循环完善总体设计方案;
5.1.3 在优化的总体方案基础上,再将技术要求和边界条件分解到各零部件上,由国内的零部件厂商进行设计研制;
5.1.4、总装出样机后,在试验风场进行考核性运行,并利用常规的测试手段检测机组中的实时数据与模型仿真结果进行对照,为进一步改进提供依据,最终形成一种适应我国国情的新型机型;
5.1.5、项目实施过程中,按照国际先进的技术标准如IEC61400-1、德国劳埃德(GL)规程规范等来完成有关的开发研制工作。同时结合我国国情,综合考虑我国多样化的气候、地形(海拔)特征以及运输吊装条件等,使所研制的机组具有更强的适应性。
5.2 技术路线组织方式
国产风力机生产组织方式要与国际接轨,采用“两头在内,中间在外”的管理运行模式。具体来讲:公司负责把握总体设计技术,对风力机各零部件提出技术要求与质量标准;全部零部件均组织国内外专业厂家生产,在国内生产的零部件,选择国内机械、电器等制造业中一流的厂家进行生产,少数国内目前尚不能满足技术要求的零部件,暂由国外供应;各部件的检查验收、风力机总装配、检验出厂、安装调试运行以及销售工作与售后服务均由公司负责。事实证明,这种方式是行之有效的和先进的。1500KW风力机国产部件要有:塔架、机舱、偏航轴承、发电机、偏航减速器、齿轮增速箱、底座、电控系统、变频器、变浆距控制系统、叶片等。
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零部件主要合作开发商:
零部件名称 合作开发厂家
齿轮箱 重庆齿轮箱有限公司、杭州齿轮箱厂 双馈发电机 山西永济电机厂、兰州电机厂、株州时代集团 偏航轴承 洛阳轴承公司、瓦房店轴承 偏航减速箱 杭州齿轮箱厂
塔架 上海(瑞安)塔架厂、南京江标塔架厂 电控系统 中科院电工所、浙江华仪风能开发公司 变频器 德国倍福(上海)公司、西门子(北京) 变浆距控制系统 路斯特绿能电气系统(上海)有限公司 叶片 天津LM公司、上海玻璃钢研究所、连云港叶片厂 机舱底座 天水锻压机床厂, 武汉重型机器厂
为保证产品质量和开发研制速度,目前尚无能力国产化需进口零部件:液
压站、变频器、刹车高速轴、安全联轴器、偏航刹车、各种油品等。
第六章 项目实施计划安排
6.1、 2006年完成的工作
6.1.1、2006年10月与德国艾罗迪(aerodyn)公司签定项目开发研制合同; 6.1.2、 2006年11月-12月完成1.5MW风力发电机组国内外主要零部件的考察与方案选型工作。 6.2 2007年完成的工作
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6.2.1、 2007年1月-2007年6月完成第一阶段初步设计
安全和控制系统(SCS),SCS是用作负载计算的基础并作为控制器软件开和编程基础。
◆ 根据安全和控制系统要求,完成控制系统软件开发及控制系统硬件开发。 ◆ 完成风力机性能与载荷计算
· 模拟软件aeroFLEX中完成风力发电机组控制器; · 风力发电机组的aeroFLEX模型的建立;
· 用估计的塔架数据计算尺度极端负载和疲劳负载(负载#1); · 塔架第一次结构设计之后, 重新计算负载 (负载#2)。
◆ 完成风轮轮毂(三叶片、变桨距调节、球墨铸铁)和通过线性有限元法(FEM)进行静态强度和足够疲劳强度试验要求的计算。
◆ 完成带三个独立电气系统的变桨距系统的电气部分的技术要求。电气部分由电源电路、蓄电池、传感器和开关组成,对控制和电池柜进行初步设计。 ◆ 驱动机构初步设计,详细说明驱动机构零部件、主轴轴承、主轴轴承箱、主轴、风轮锁定、齿轮箱、收缩盘、高速轴、联轴器、制动、发电机/逆变器和冷却/通风。根据负载计算结果进行零部件设计。
◆ 根据负载计算结果, 将确定偏航轴承的主要尺寸及提供偏航轴
承的初次技术规格(包括齿轮传动)。估计偏航轴承齿轮的数据。轴承验证由供应商执行。
◆ 提供齿轮箱技术规格、电动机和带制动盘的偏航制动。零部件的设计计 算(偏航轴承、偏航驱动、偏航制动)由供应商执行。 ◆ 完成用估计的塔架负载对塔架进行初次粗略设计。
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用估计负载和塔架几何学定义初步设计塔架 (直径,板厚,塔高) ·用负载回路的结果第一次结构设计 ·塔墙的静态和疲劳强度验证 ·根据DIN18800塔墙抗翘曲分析 ·综合系统自然频率检查 ·开门的静态和疲劳强度分析
·法兰和螺栓连接的静态和疲劳强度试验 ·基座负载的计算
·塔架的结构图纸(负载传导结构) ·文件准备
◆ 完成设计风轮制动和偏航制动系统用的液压系统主要参数的计算,液压系统的说明,绘制液压系统线路图。 6.2 .2、 2007年7月-2007年10月
在第一阶段初步设计的基础上完成第二阶段设计第二设计阶段以更新
的负载计算开始,考虑第一设计阶段所有的结果,比如新机舱几何尺寸、零部件质量、叶片和塔架数据。将复查第一阶段设计的零部件,用部分新负载更新所有资料和技术规格。此外,对每个零部件还准备另外的全套认证资料和所有结构图纸。在认证图纸和资料被准备好之前,样机每个零部件的供应商应该被确定下来。 ◆ 液压系统:整理更新认证用的设计、计算书、技术说明和附加结构图纸。 ◆ 装配和安装方案:此装配方案包括装配期间主要机舱零部件的主要步骤、专用装配工具和装配夹具的草图和建议,风电机安装期间的主要步骤及工艺流程。 ◆ 雷击保护系统研究:整机的雷击保护系统设计,绘制雷击保护
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系统装配图纸,所有部件的设计和结构图纸(从叶片导入机舱,从机舱到塔架,再从塔架传到基座)。
◆ 用更新的风力发电机组数据对负载重新计算,为认证做准备的文件。 ◆ 用更新负载重新设计风轮轮毂和重新计算,完成轮毂的结构图
纸和3D图纸,风轮轮毂的检验图纸,风轮轮毂的腐蚀保护图纸,为认证做准备的文件,轮毂的技术说明。
◆ 电动变桨距系统:用重新计算的风力发电机负载数据确定集电 环装置,完成以下工作:
· 叶片变桨距轴承的说明书; · 叶片变桨距轴承的结构图纸;
· 齿轮箱和电机技术说明及齿轮箱,电动机结构图纸,变桨距系统的单个零件图纸;
·电源和信号处理电路原理图,控制柜和电池柜的结构图纸,与安 全相关的传感器支撑设备的结构图纸;
·集电环装置的说明书,集电环系统的结构图纸; ·变桨距系统的装配图纸,变桨距系统认证文件。 ◆ 驱动机构
· 认证文件和单个零部件的说明书(部分由零部件供应商进行计算);
· 主轴、主轴承箱、风轮闭锁机构和冷却/通风的结构图纸; · 驱动机构的装配图纸。 ◆ 机架
· 准备机架认证文件;
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