风力发电机结构

风力发电机结构

机舱:机舱包容着风力发电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子,即转子叶片及轴。

转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。

轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。

低速轴:风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。

齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。

高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风力发电机被维修时。

发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上,较大电力输出通常为500至1500千瓦。

偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。

偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常,在风改变其方向时,风力发电机一次只会偏转几度。

电子控制器:包含一台不断监控风力发电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风力发电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。

液压系统:用于重置风力发电机的空气动力闸。

冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。

塔:风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。

风速计及风向标:用于测量风速及风向

风力发电机的组成部件及其功用

风力发电机的组成部件及其功用 风力发电机是将风能转换成机械能,再把机械能转换成电能的机电设备。风力发电机通常由风轮、对速装置、传动装置、发电机、塔架、停车机构等组成。下面将以水平轴升力型风力发电机为主介绍它成部件及其工作情况。图3-3-4和3-3-5是小型和中大型风力发电机的结构示意图。 图3-3-4 小型风力发电机示意图 1—风轮2—发电机3—回转体4—调速机构5—调向机构6—手刹车机构7—塔架8—蓄电池9—控 图3-3-5 中大型风力发电机示意图 1—风轮;2—变速箱;3—发电机;4—机舱;5—塔架。 1 风轮 风轮是风力机最重要的部件,它是风力机区别于其它动力机的主要标志。其作用是捕捉和吸收风能,变成机械能,由风轮轴将能量送给传动装置。 风轮一般由叶片(也称桨叶)、叶柄、轮毂及风轮轴等组成(见图3-3-6)。叶片横截面形状基本类型图第二节的图3-2-3):平板型、弧板型和流线型。风力发电机的叶片横截面的形状,接近于流线型;机的叶片多采用弧板型,也有采用平板型的。图3-3-7所示为风力发电机叶片(横截面)的几种结构 图3-3-6 风轮 1.叶片 2.叶柄 3.轮毂 4.风轮轴 图3-3-7 叶片结构 (a)、(b)—木制叶版剖面; (c)、(d)—钢纵梁玻璃纤维蒙片剖面; (e) —铝合金等弦长挤压成型叶片;(f)—玻璃钢叶片。 木制叶片(图中的a与b)常用于微、小型风力发电机上;而中、大型风力发电机的叶片常从图中的选用。用铝合金挤压成型的叶片(图中之e),基于容易制造角度考虑,从叶根到叶尖一般是制成等弦的材质在不断的改进中。 1 机头座与回转体

风力发电机塔架上端的部件——风轮、传动装置、对风装置、调速装置、发电机等组成了机头,机头结部件是机头座与回转体(参阅后面的图3-3-24)。 (1)机头座 它用来支撑塔架上方的所有装置及附属部件,它牢固如否将直接关系到风力机的安危与寿命。微、小于塔架上方的设备重量轻,一般由底板再焊以加强肋构成;中、大型风力机的机头座要复杂一些,它梁、横梁为主,再辅以台板、腹板、肋板等焊接而成。焊接质量要高,台板面要刨平,安装孔的位置(2)回转体(转盘) 回转体是塔架与机头座的连接部件,通常由固定套、回转圈以及位于它们之间的轴承组成。固定套销部,而回转圈则与机头座相连,通过它们之间轴承和对风装置,在风向变化时,机头便能水平的回转风工作。大、中型风力机的回转体常借用塔式吊车上的回转机构;小型风力机的回转体通常中在上、轴承,均可采用圆锥滚子轴承,也可以上面用向心球轴承以承受径向载荷,下面用推力轴承来承受机量;微型风力机的回转体不宜采用滚动轴承,而用青铜加工的轴套,以防对风向(瞬时变化)过敏,频繁回转。 2 对风装置 自然界的风,方向和速度经常变化,为了使风力机能有效地捕捉风能,就应设置对风装置以跟踪风向证风轮基本上始终处于迎风状况。风力机的对风装置常用的有:尾舵(尾翼)、舵轮、电动机构和自(1)尾舵 尾舵也称尾翼,是常见的一种对风装置,微、小型风力发电机普遍应用它。尾舵有3种基本形式如图(a)是老式的,(b)是改进的,(c)为新式的,它的翼展与弦长的比为2~5,对风向变化反应敏感 图3-3-8 尾舵形式 尾舵常处于风轮后面的尾流区里,为了避开尾流的影响,可将尾舵翘起安装,高出风轮(见图3-3-9研制的10kW左右的风力发电机,将尾舵改进成如力图3-3-9之b所示的型式,既减少了尾舵面积,又 图3-3-9 尾舵的进一步改进 尾舵到风轮的距离一般取为风轮直径的0.8~1.0值。尾舵的面积,在高速风力发电机中,可取为风轮

风力发电机结构及原理

风力发电机结构及原理 机舱:机舱包容着风电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱左端是风电机转子,即转子叶片及轴。 转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600 千瓦风电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20 米,而且被设计得很象飞机的机翼。 轴心:转子轴心附着在风电机的低速轴上。 低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600 千瓦风电机上,转子转速相当慢,大约为19 至30 转每分钟。 轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50 倍。 高速轴及其机械闸:高速轴以1500 转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风电机被维修时。 发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风电机上,最大电力输出通常为500 至1500 千瓦。 偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风电机偏航。通常,在风改变其方向时,风电机一次只会偏转几度。 电子控制器:包含一台不断监控风电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风电机操作员。 液压系统:用于重置风电机的空气动力闸。 冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风电机具有水冷发电机。 塔:风电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600 千瓦风汽轮机的塔高为40 至60 米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。 风速计及风向标:用于测量风速及风向。

风力发电机结构介绍

绍结机构介风力发电风力发电机组是由风轮、传动系统、 偏航系统、液压系统、制动系统、发电该机组通过风力推动叶轮旋转,塔架和基础等组成。机、控制与安全系统、机舱、有效的将风能转再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电,化成电能。风力发电机组结构示意图如下。 1、叶片 2、变浆轴承 3、主轴 4、机舱吊 5、齿轮箱 6、高速轴制动器 7、发电机 8、轴流风机9、机座10、滑环11、偏航轴承12、偏航驱动13、轮毂系统 各主要组成部分功能简述如下 (1)叶片叶片是吸收风能的单元,用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致。由叶片、轮毂、变桨系统组成。每个叶片有一套独立的变桨机构,主动对叶片进行调节。叶片配备雷电保护系统。风机维护时,叶轮可通过锁定销进行锁定。 (2)变浆系统变浆系统通过改变叶片的桨距角,使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态,当风速超过切出风速时,使叶片顺桨刹车。 (3)齿轮箱齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速。 发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。明阳)发电机4(. 1.5s/se机组采用是带滑环三相双馈异步发电机。转子与变频器连接,可向转子回路提供可调频率的电压,输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。 (5)偏航系统偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式,与控制系统相配合,使叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高发电效率。同时提供必要的锁紧力矩,以保障机组安全运行。 (6)轮毂系统轮毂的作用是将叶片固定在一起,并且承受叶片上传递的各种载荷,然后传递到发电机转动轴上。轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。

风力发电机组的构成与分类

风力发电机组的构成与分类 从不同角度分析,风力发电机组有多种分类方式。图1-1所示为风力发电机组的配置关系,可以清楚地说明风力发电机组的分类。 图1-1 风力发电机组的配置关系 一、风力发电机组的构成 不同类型的风力发电机组其组成不完全相同,主要包括风轮、传动系统、发电机系统、制动系统、偏航系统、控制系统、变桨系统等,风力发电机组的主要组成部分如图1-2所示。

图1-2 风力发电机组的主要组成部分 1—叶片;2—轮毂;3—机舱;4—叶轮轴与主轴连接;5—主轴;6—齿轮箱;7—刹车机构;8—联轴器;9—发电机;10—散热器;11—冷却风扇;12—风速仪和风向标;13—控制系统;14—液压系统;15—偏航驱动;16—偏航轴承;17 —机舱盖;18—塔架;19—变桨距部分 1.风轮 风轮是将风能转化为动能的机构,风力带动风轮叶片旋转,再通过齿轮箱将转速提升,带动发电机发电。风力机通常有两片或三片叶片,叶尖速度50~70m/s。在此叶尖速度下,通常三叶片风轮效率更好,两叶片风轮效率仅降低2%~3%。对于外形均衡的叶片,叶片少的风轮转速更快,但会导致叶尖噪声和腐蚀等问题。三叶片风轮的受力更平衡,轮毂结构更简单。 早期的风力机叶片为钢制和铝制,随着科技的发展,目前叶片材料多采用玻璃纤维复合材料(GRP)和碳纤维复合材料(CFRP)。对于小型的风力发电机组,如风轮直径小于5m,在选择材料上,通常更关心效率而不是重量、硬度或叶片的其他特性。对于大型风力发电机组,对叶片特性要求较高,所以材料的选择更为重要。世界上大多数大型风力机的叶片是由GRP制成的。 2.传动系统

风力机的传动机构一般包括低速轴、高速轴、齿轮箱、联轴节和制动器等,但不是所有风力机都必须具备这些环节。有些风力机的轮毂直接连接到齿轮箱上,不需要低速传动轴;也有些风力机(特别是小型风力机)设计成无齿轮箱的,风轮直接与发电机相连接。 齿轮箱是传动装置的主要部件。它的主要功能是将风轮在风力作用下产生的动能传递给发电机并使其达到相应的转速。通常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求的转速,必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现,因此也将齿轮箱称为增速箱。如600kW的风力机风轮转速通常为27r/min,相应的发电机转速通常为1500r/min。 3.发电机系统 发电机系统主要由发电机、循环变流器、水循环装置(电机、水泵、水箱等)或空冷装置等组成。核心是发电机,也是本书的重点,关于风力发电机组的分类将在1.2节讨论,发电机及其控制的详细内容将在后面各章中详细分析。 4.制动系统 风力发电机组的制动分为气动制动与机械制动两部分。风的速度很不稳定,在大风的作用下,风轮会越转越快,系统可能被吹垮,因此常常在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置,配合叶尖制动(定桨距风轮)或变桨距制动装置共同对机组传动系统进行联合制动。 5.偏航系统 偏航系统使风轮扫掠面积总是垂直于主风向。中小型风力机可用舵轮作为对风装置,其工作原理大致为:当风向变化时,位于风轮后面的两个舵轮(其旋转平面与风轮旋转平面垂直)旋转,并通过一套齿轮传动系统使风轮偏转,当风轮重新对准风向后,舵轮停止转动,对风过程结束。 大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调整风轮并使其对准风向。偏航系统一般包括异步风向的风向标、偏航电机、偏航行星齿轮减速器、回转体大齿轮等。其工作原理为:风向标作为异步元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机控制回路的处理器中,经过比较后处理器给偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航命令,为了减少偏航时的陀螺力矩,电机转速将通过同轴连接的减速器减速后,

风力发电机组装结构设计与优化

风力发电机组装结构设计与优化 风力发电机已经成为当今主流的可再生能源之一,并且在绿色 能源的发展方面具有重要的份量。一个完整的风力发电系统由三 部分组成,风轮机、变速器和发电机。在这三个部分中,风轮机 是风力发电机的核心部分。本文将就风力发电机的组装结构设计 与优化进行探讨。 一、风力发电机的结构组成 风力发电机的结构包括二叶、三叶和多叶三种,并且多叶叶轮 的效率比二叶和三叶的要高。风力发电机的机架一般由钢管制成,安装在混凝土基础上。叶轮则由可在后期维护时拆卸的扇叶组成。轴线连接风轮机和发电机,并支持风轮机的旋转元件。 风力发电机通常包括一个结构繁单的转子,一个可旋转的塔以 及风轮机的旋转系统。风轮机的旋转系统是能够转动叶轮的轴和 直接输出电能的发电机。通常一种常见的结构如下图所示。 二、风力发电机的组装结构设计 风轮机的组装结构设计需要考虑多种因素,例如:材料的选用、风轮机的预制方法、塔的结构、发电机的选用、运输、安装等。 设计时应充分考虑这些因素。 1、选用材料

风轮机的叶轮、机架和塔是由钢材等金属材料制成。在选择材 料时,应考虑其性能,成本和可达到的制造标准。需要注意的是,材料的质量是直接影响风电机的使用寿命和安全性的因素之一, 所以铁杆不可缺少。 2、风轮机预制的方法 通常,机械加工和冷成型是风轮机预制的最有效方式。具有自 动化和数字控制生产优势的智能化生产模式将极大地提高风力发 电机的生产效率,并且降低了生产成本。 3、塔的结构 塔是风力发电机必不可少的组装部分,因此在设计时应考虑其 重量、强度和精度。目前,通常有两种结构,一种是支撑式,另 一种是桁架式。桁架式的塔重量相对较轻,强度高,但是安装和 运输难度高。 4、发电机的选用 因为发电机是将风能转换为电能的核心部分,因此在设计时应 考虑如何选用合适的发电机。直流或交流发电机都可用于风力发 电机,具体取决于装置和使用要求。同时,发电机的大小和输出 功率也是设计时需要考虑的重要因素。 5、运输和安装

风力发电机组的组成部分

风力发电机组的组成部分 风力发电机组是一种利用风能将其转化为电能的设备。它主要 由风轮、传动装置、发电机、控制系统和支架等几部分组成。在 接下来的文章中,我们将逐一对风力发电机组的这几个组成部分 进行详细的介绍。 风轮 风轮是风力发电机的核心组成部分,它承担着转化风能为机械 能的任务。它通常是由多个叶片组成,且尺寸和形状各异,一般 有二、三、四、五等不同叶片数。在风能的作用下,叶片旋转, 通过传动装置将旋转的能量传递到发电机中。 传动装置 传动装置是将叶轮旋转能量传递给发电机的一个重要组成部分,它由减速器和轴系组成。减速器是将叶轮高速旋转的转速减低至 适合发电机的转速。轴系是机组整个旋转系统的支撑,也是组织 叶片旋转的“传动桥梁”。

发电机 发电机是将叶轮通过传动装置所传递过来的机械能转化为电能的关键部分。它的工作原理是利用磁场和电流的相互作用,将机械能转化为电能,这样才能将风能转为可用的能源。发电机的容量决定了风力发电机组的发电量和输出功率的大小。 控制系统 控制系统是风力发电机组的大脑,它可以控制机组安全和高效的运转。它主要由风速测量系统、偏航控制系统和保护控制系统三个部分组成。风速测量系统从风速仪接收风速信息,控制机组的转动;偏航控制系统使风能在不同方向吹来时,机组转向对准风源;保护控制系统可以监测机组的运行情况,检测可能出现的故障,保护整个机组安全运行。 支架

支架是风力发电机组的支撑系统,不仅支持机组转动和发电,还要承受外界风的冲击和风压。支架的稳定性和结构的合理性是机组运行的保证,它直接决定机组的寿命和运行安全性。 最后,风力发电机组需要完整、可靠的网络系统对每个部件进行监控和管理。在低效率的情况下,风力发电机组的维护和管理非常昂贵,这一点需要重视。维护保养包括检查和更换零部件,也包括保持机组的清洁,尤其是叶片的定期清洗。只有保证每个部分的正常运行,才能摆脱燃煤和核能等传统能源的依赖,更好地利用风能进行能源转换。

风力发电机的结构和工作原理

风力发电机的结构和工作原理 引言 风力发电是一种利用风能将其转化为电能的可再生能源技术。 风力发电机作为其中的核心设备,其结构和工作原理对于风力发电 的效率和可靠性起着关键作用。本文将详细介绍风力发电机的结构 和工作原理。 结构 风力发电机一般由以下几个基本部件组成: 1. 风轮(风叶):风轮是将风能转化为机械能的组件,通常由 3个或更多风叶组成。风轮材料通常采用轻质、高强度的复合材料,以减轻负荷和提高耐久性。 2. 轴:轴是风轮与齿轮箱之间的连接部件,承受风轮产生的扭矩。

3. 齿轮箱:齿轮箱通过传递能量,将风轮转动的较低速度高扭矩转化为发电机所需的较高速度低扭矩。齿轮箱一般由多个齿轮组成,可以实现变速比的调节。 4. 发电机:发电机是将机械能转化为电能的核心部件。风力发电机通常采用三相异步发电机,根据需要可以采用不同的输出电压和功率。 5. 塔架:塔架是支撑整个风力发电机的结构,一般由钢铁或混凝土制成,高度根据具体的风力资源和发电机功率而定。 工作原理 风力发电机的工作原理可以简单分为以下几个步骤: 1. 风能转化:当风流经风轮时,风轮受到风力的作用而旋转。风轮的旋转速度取决于风速和风轮的设计参数。

2. 机械能转化:旋转的风轮通过连接的轴将机械能传递到齿轮 箱中。齿轮箱根据需要调整速度和扭矩,将低速高扭矩的机械能转 化为高速低扭矩。 3. 电能生成:高速低扭矩的转动经过传动装置传递给发电机。 发电机利用电磁感应原理将机械能转化为交流电能。输出的电能可 以通过变压器进行调整和输送。 4. 输电和利用:发电机输出的电能通过输电线路输送到电网, 供给人们日常生活和工业生产所需的电力。 结论 风力发电机是将风能转化为电能的重要设备。其结构和工作原 理的合理设计和高效运行是确保风力发电的可靠性和经济性的关键。随着技术的不断进步,风力发电机的效率将不断提高,为可持续发 展提供更多清洁能源。 以上就是风力发电机的结构和工作原理的介绍。对于进一步了 解和深入研究风力发电技术的人们,需要更加详细和专业的知识和

风力发电机组构造及工作原理

风力发电机组构造及工作原理风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置,它在现代可再生能 源领域起着重要的作用。本文将详细介绍风力发电机的构造以及其工 作原理。 一、构造 风力发电机由以下几个主要部件组成: 1. 风轮/叶片:风轮是风力发电机的核心部件,通常由三个或更多的叶片组成。这些叶片通过捕捉到的风能转化为机械能。 2. 主轴和发电机:主轴将风轮的旋转运动转变为发电机的旋转运动。发电机通过旋转运动将机械能转化为电能。 3. 塔架:塔架是支撑风力发电机的结构,通常由钢铁或混凝土建造 而成。塔架的高度取决于风力发电机的设计和布置。 4. 控制系统:控制系统负责监测和调节风力发电机的运行。它可以 根据风速和电网需求来调整发电机的负载和转速。 二、工作原理 风力发电机的工作原理可以分为以下几个步骤: 1. 捕捉风能:当风吹过风轮时,风轮的叶片会受到风力的作用而旋转。风轮的设计使得风能尽可能地转化为机械能。

2. 传输机械能:通过主轴,机械能从风轮传输到发电机。主轴的旋转使发电机内部的线圈和磁场相互作用,产生感应电流。 3. 转化为电能:感应电流通过电路传输到变流器或逆变器,进一步将其转换为适合电网输入的交流电能。 4. 电网连接:通过输电线路,发电机产生的电能连接到电网中,为用户供电。控制系统负责监测电网的需求,并调整发电机的负载和转速。 三、优势和挑战 风力发电机有许多优势,包括: 1. 可再生能源:风能是一种可再生能源,与化石燃料相比无排放,对环境友好。 2. 多样化的规模:风力发电机可以根据需求进行大规模或小规模的布置,适用于不同地理区域和用途。 然而,风力发电机也面临一些挑战: 1. 依赖风能:风力发电机需要稳定的风能才能运行,因此在风量不稳定的地区可能发电效率较低。 2. 空间需求:风力发电机需要一定的空间来布置,这在有限的城市环境中可能存在限制。 结论

风力发电机的组成

风力发电机的组成 风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备,由多个部件组成。下 面将对其主要组成部分进行详细介绍。 1. 风轮叶片 风轮叶片是风力发电机最重要的部分之一,也是最容易看到的部分。 它们通常由玻璃纤维、碳纤维或木材等材料制成,具有良好的强度和 耐久性。叶片的形状和大小可以根据不同的设计需求进行调整,以提 高效率和稳定性。 2. 发电机 发电机是将旋转运动转换为电能的核心部件。它通常由永磁体、线圈、转子和定子等组成。当风轮旋转时,发电机内的永磁体产生磁场,线 圈在此磁场中旋转并产生电流。这些电流被输送到逆变器中进行处理,并最终输出为交流电。 3. 塔架 塔架是支撑风轮和发电机的结构,通常由钢筋混凝土或钢制材料制成。塔架高度可以根据地形和气象条件进行调整,以确保风轮叶片在最佳 位置旋转,从而提高发电效率。

4. 控制系统 控制系统是风力发电机的大脑,它可以监测风速、温度和电压等参数,并控制叶片的角度和转速。这些参数的变化会影响发电机的输出功率 和稳定性,因此控制系统非常重要。 5. 逆变器 逆变器是将直流电转换为交流电的设备。它可以将发电机产生的直流 电转换为标准的交流电,并将其输送到电网中。逆变器还可以监测发 电机的输出功率和质量,并保持其在合理范围内。 6. 基础 基础是支撑整个风力发电机设备的底座结构。它通常由混凝土或钢筋 混凝土制成,具有良好的承载能力和稳定性。基础必须经过严格设计 和施工,以确保风力发电机能够安全地运行。 综上所述,风力发电机是由多个部件组成的复杂设备,每个部件都起 着重要作用。只有这些部件协同工作,才能使风力发电机高效稳定地 运行,并为我们提供绿色、可持续的电力。

风力发电机原理及结构

风力发电机原理及结构

风力发电机原理及结构 风力发电机是一种将风能转换为电能的能量转换装置,它包括风力机和发电机两大部分。空气流动的动能作用在风力机风轮上,从而推动风轮旋转起来,将空气动力能转变成风轮旋转机械能,风轮的轮毂固定在风力发电机的机轴上,通过传动系统驱动发电机轴及转子旋转,发电机将机械能变成电能输送给负荷或电力系统,这就是风力发电的工作过程。 1、风机基本结构特征 风力机主要有风轮、传动系统、对风装置(偏航系统)、液压系统、制动系统、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。 (1)风轮 风力机区别于其他机械的主要特征就是风轮。风轮一班有2~3个叶片和轮毂所组成,其功能是将风能转换为机械能。 风力发电厂的风力机通常有2片或3片叶片,叶尖速度50~70m/s,3也片叶轮通常能够提供最佳效率,然而2叶片叶轮及降低2%~3%效率。更多的人认为3叶片从审美的角度更令人满意。3叶片叶轮上的手里更平衡,轮毂可以简单些。 1)叶片叶片是用加强玻璃塑料(GRP)、木头和木板、碳纤维强化塑料(CFRP)、钢和铝职称的。对于小型的风力发电机,如叶轮直径小于5m,选择材料通常关心的是效率而

不是重量、硬度和叶片的其他特性,通常用整块优质木材加工制成,表面涂上保护漆,其根部与轮毂相接处使用良好的金属接头并用螺栓拧紧。对于大型风机,叶片特性通常较难满足,所以对材料的选择更为重要。 目前,叶片多为玻璃纤维增强负荷材料,基体材料为聚酯树脂或环氧树脂。环氧树脂比聚酯树脂强度高,材料疲劳特性好,且收缩变形小,聚酯材料较便宜它在固化时收缩大,在叶片的连接处可能存在潜在的危险,即由于收缩变形,在金属材料与玻璃钢之间坑能产生裂纹。 2)轮毂轮毂是风轮的枢纽,也是叶片根部与主轴的连接件。所有从叶片传来的力,都通过轮毂传到传动系统,在传到风力机驱动的对象。同时轮毂也是控制叶片桨距(使叶片作俯仰转动)的所在。 轮毂承受了风力作用在叶片上的推理、扭矩、弯矩及陀螺力矩。通常安装3片叶片的水平式风力机轮毂的形式为三角形和三通形。 轮毂可以是铸造结构,也可以采用焊接结构,其材料可以是铸钢,也可以采用高强度球墨铸铁。由于高强度球墨铸铁具有不可替代性,如铸造性能好、容易铸成、减振性能好、应力集中敏感性低、成本低等,风力发电机组中大量采用高强度球墨铸铁作为轮毂的材料。 轮毂的常用形式主要有刚性轮毂和铰链式轮毂(柔性轮毂

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