一些风力机采用液压系统来控制风力机桨叶节距、偏航制动系统、高速轴制动系统、转子和轮毂锁定系统,以及在高风速中减缓风力机叶片转动的气动制动系统。图11-29表示了风力机的一个基本液压系统。液压系统包括通过电动机驱动的液压泵、保存液压油的储油罐、减压阀、方向阀、流量控制阀以及驱动器如液压缸或液压马达。液压系统有储存在储油罐里的液压油,液压油很干净,这是由于泵压时,液压油会通过一个或多个过滤器。
减压阀、方向阀以及流量控制阀可由手动或电磁阀控制,电磁阀本质上是一个线圈,当电流通过时成为一个强力磁铁。电磁阀使得液压系统可由PLC或计算机控制系统控制。电磁阀可在开/关模式下由控制器控制,或者在较大的风力机中也可以是模拟方式,这意味着其可以从0~100%控制阀的开度。第二种类型的液压阀也称为比例阀,在其中放入一个反馈传感器,成为伺服阀或伺服系统,更加精确地控制一些阀门。
对液压系统进行故障诊断时,问题通常表现为执行机构不能正常工作,如活塞杆不能伸缩,也可能是执行机构移动速度不够快。液压系统有压力表,可显示每个液压回路各点的压力大小。这些可能包括由PLC或计算机显示给SCADA系统的读数,技术人员可以很容易地检查它们。对液压系统进行故障诊断时,可以使用压力读数和液压图来确定引起故障的原因。
液压系统的第一个测试是确定系统是否有足量的液压油容量以及液压泵是否正在推动液压油产生流量和压力。只有当液压油充满了软管、管道、阀和执行机构,系统中才会有压力。系统压力的大小取决于减压阀的设置值。如果压力表显示系统的压力是零,首先测试以确保电动机在拖动液压泵并且有足够的液压油。有可能电动机轴转动,但是电动机和液压泵之间的耦合损坏了,也有可能是液压泵损坏不能推动液压油来产生压力并使执行机构正确地移动。
如果压力表显示适当的压力,可以假设泵和电动机工作正常。故障诊断过程的下一步是试图使执行机构移动。如果执行机构是一个液压缸,当电气命令发送到方向阀电磁铁,其应该能够伸缩。如果电磁铁接收到电信号,液压缸没有移动,可以通过在旁边放一个小金属螺钉来检查电磁线圈是否有磁性。如果电磁铁有磁性,金属螺钉将被吸引。如果没有,问题应该是电磁线圈断开,或者电信号没有到达电磁线圈。可以通过移除连接在线圈上的电线并用欧姆表测试线圈的连续性来测试电磁线圈是否断开,还可以检测线圈上的两条电线间的电压,观察其是否接收到电信号。(www.xing528.com)
如果方向阀电磁线圈接收到信号并且是有磁性的,可以通过在阀芯末端放一个小螺钉观察其是否改变位置来检查阀门是否改变位置。如果阀门改变位置,液压油可以流向液压缸使液压杆扩伸。在上面加上全部压力,如果液压杆没有移动,可能会怀疑活塞杆卡在某处。由此可见,使用系统的方法,可很容易对液压系统进行故障诊断。
图11-29
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