在新中车成立十周年之际,中国中车联合科普中国推出“星驰科普”项目,旨在科普高端装备先进技术,传播绿色低碳生活理念,倡导保护铁路文物。通过组建“星驰合伙人”专家团队、打造“星驰创享站”科普基地、开展“星驰Talk”研学活动、举办“星驰乐创”科普大赛四大举措,助力加强国家科普能力建设,提升全民科学素养。其中“星驰乐创”科普大赛现征集到参赛作品近100个,覆盖“双集群双赛道”。近期,持续推出清洁能源装备系列科普作品。
本期,我们带来科普视频《风电世界的能量转换魔法师——风电齿轮箱》,揭秘高度接近一层楼、重量媲美民航客机的风电齿轮箱是如何通过行星传动系统,将叶片转动的扭矩转化为速度,将风的呼吸变为城市灯火的。
今天,让我们一起走进风电齿轮箱与行星传动系统的故事
风电齿轮箱到底是什么?
风电齿轮箱在风机中的位置位于主轴和发电机之间,通过三级行星传动系统,将叶片转动的扭矩转化为速度。

一台10MW风电齿轮箱的一级齿圈外径有2.575米,接近一层楼的高度。总重量约56吨,相当于一架民航客机。


目前最大的25MW风电齿轮箱的一级齿圈外径能达到3.77米,重量相当于30头非洲大象。
当风推动叶片时,风电齿轮箱能扛住13000kN·m的持续扭力,这相当于同时吊起50辆满载重型卡车的力量。而在极端风暴中,TA甚至能承受22000kN·m的极限冲击,如同10台巨型打桩机同时全力锤击。

风电齿轮箱的齿轮精度达到0.05毫米,比头发丝还要细10倍,这种精度的齿轮能让风电齿轮箱以97.5%以上的效率将风的力量完美传递。
行星传动系统是如何运作的?

行星传动系统,简单来说就是大齿轮套小齿轮,大齿轮转动一圈,小齿轮则转动很多圈,三个阶段通过不断以大代小,实现低速变高速。

215倍的显著变化,意味着风机扇叶转动8圈时,距发电箱最近的齿轮伙伴已经转了1720圈。而一台10MW风机的扇叶每转动一圈,就能为城市带来22.5度电,相当于支持一台空调连续运行65小时,可见行星传动系统发挥了巨大的作用。
无论是零下40度的冰封雪地,还是50度的炎热沙漠,无论是高海拔的青藏高原,还是潮湿的沿海地区,风电齿轮箱都能从容应对,在风机中踏实运作、持续转动,让风能点亮人类文明的每个角落。
来源:中国中车
