风机基础(论述)
五、论述题
1.什么是有功功率，什么叫无功功率？
答：在直流电路中，电压、电流的大小和方向是不变的，电功率等于电流电压的乘积。
电压一定时，只要负载不变，瞬时的功率也是不变的。
电流电能转换成其它形式的能量，如热能、光能、机械能等后，就消耗掉了。
但在交流电路中电能的转换比较复杂，一是因为电压、电流和功率每个瞬时都在变化。
二是不仅有能量的消耗过程，还有能量的交换过程。
在交流电能的输送和使用过程中，用于转换成非电磁形式（如光、热、机械能等）的那部分功率叫有功功率，用于电路内电场与磁场交换的那部分功率叫无功功率。
2.接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法？
答：触头接触不牢靠会使动静触头间接触电阻增大，导致接触面温度过高，使面接触变成点接触，甚至出现不导通现象。
造成此故障的原因有：
1）触头上有油污、花毛、异物。
2）长期使用，触头表面氧化。
3）电弧烧蚀造成缺陷、毛刺或形成金属屑颗粒等。
4）运动部分有卡阻现象。
处理方法有：
1）对于触头上的油污、花毛或异物，可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗即可。
2）如果是银或银基合金触头，其接触表面生成氧化层或在电弧作用
3.简述现代变速双馈风力发电机的工作原理？
答：现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转距（风轮转动惯量），通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。
如果超过发电机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电。
4.风机发电机的工作原理？
答：叶轮将风能转化为机械转矩，通过主轴传递到齿轮箱，经齿轮箱增速到异步发电机额定转速后，通过软并网技术或改变励磁电流并入电网。
当风速超过额定风速后，利用桨叶失速控制原理，在桨叶背风面产生涡流，阻止叶轮加速运转；或者通过改变桨叶角度及转子励磁电流，保证输出功率在允许范围，一旦风速超
过切入风速，风机将报过功率切除电网。
5.并网双馈异步电动机的特性及优缺点?
答：特性：双馈：是指发电机的转子和定子都与电网连接，异步发电机是指发电频率与电网不同步。
当发电机的转速小于同步转速ns时，电动机从吸收电能转化为机械功率；当发电机的转速大于同步转速ns时，发电机运行方式向电网输电。
优点：结构简单、运行可靠、价格低廉、坚固耐用、有较高的效率和运行经济性。
缺点：发电机的调速问题，以及对电网无功功率的污染。
6.简述双馈异步发电机的三种运行状态？
答：1）亚同步运行状态。
在此种状态下转子转 n< n1 同步转 ,由滑差频率为风力发电机组发电机f2 的电流产生的旋转磁场转 n2 与转子的转方向相同,因此n+n2=n1 。
2）超同步运行状态。
在此种状态下转子转 n>n1 同步转 ,改变通入转子绕组的频率为f2 的电流相序,则其所产生的旋转磁场转 n2 的转向与转子的转向相反,因此有n-n2 =n1 。
为了实现n2 转向反向,在亚同步运行转超同步运行时,转子三相绕组能自动改变其相序；反之,也是一样。
3）同步运行状态。
此种状态下n=n1 ,滑差频率f 2 =0 ,这表明此时通入转子绕组的电流的频率为0 ,也即是直流电流,因此与普通同步发电机一样。
7.什么是尾流影响？
答：由于风力发电机把一部分风能转化为电能，根据能量守恒原理，气流在经过风电机组叶片时能量会减小。
实际上，风电机组的叶片对风速有阻挡作用，在风电机组的下风向会产生类似轮船尾流的效果，该区域内会产生较大的湍流，同时也会降低。
风机基础知识
风机基础知识风机基础知识⽬录风机的定义 (2)风机的分类 (2)叶轮分类 (2)轴流风机 (2)离⼼风机 (2)混流风机 (3)⽤途分类 (3)公司系列分类 (3)连接⽅式分类 (4)安装位置分类 (5)风机的常⽤参数 (5)风机相似率及计算公式 (8)风机基本零部件的认知和关键质量指标 (9)风机配套 (17)风机旋向的认知 (18)常⽤单位的换算 (18)风机的选型注意点 (19)风机基础知识⼀、风机的定义风机是将旋转的机械能转换成流动空⽓总压增加⽽使空⽓连续运动的动⼒机械。
另外也可以说风机是将旋转的机械能转换成⽓体的动能和势能,并将⽓体输送出去的⼀种动⼒机械。
⼆、风机的分类a)叶轮分类根据⽓流运动的特点分类也就是根据叶轮形式来分类可以分为离⼼风机、轴流风机、混流风机。
（⼀）轴流风机轴流叶轮的进风⽅向和出风⽅向相同。
⼀般⽤于风量较⼤，风压较底的场合。
英飞产品中轴流风机有：RTA/RSA、WEX/WSP、IAS、IA T等。
英飞边墙轴流风机（WEX/WSP）风量⼤，压⼒低，噪⾳低，使⽤前掠型叶⽚。
管道轴流风机风量⼤，压⼒相对较⾼，⼀般使⽤CAD流场模拟技术优化设计的钢制叶⽚或进⼝“⼩旋风”叶轮。
（⼆）离⼼风机离⼼叶轮的进风⽅向和出风⽅向呈90°。
⼀般适⽤于较⾼压⼒，较⼤风量的场合。
英飞产品离⼼风机：CBD/CFD、BC系列、RTC、ISQ、CUS、RSC、ICC 等。
离⼼叶轮可分为前弯叶轮、后倾叶轮、后弯叶轮。
1、前弯叶轮：⽓流⽅向和叶⽚的线速度⽅向夹⾓为锐⾓。
特点：低转速，⼤风量，低静压（相对后倾，后弯叶轮），成型⼯艺简单，成本低。
前弯叶轮转速过⾼会造成电机过载，所以使⽤前弯叶轮的风机不允许空载运⾏。
2、后倾叶轮：⽓流⽅向和叶⽚的线速度⽅向的夹⾓为钝⾓，叶⽚为直板形式。
特点：⾼转速，转速范围宽，风量⼩，⾼静压，不过载，效率⾼。
（相对前弯叶轮做⽐较）3、后弯叶轮：⽓流⽅向和叶⽚的线速度⽅向的夹⾓为钝⾓，叶⽚为曲⾯形式。
风机基础简介
3.地基土的处理
3.2常见地质的地基处理方法：
l湿陷性黄土可采用强夯法和灰土挤密桩法等 l浅层软弱地基和不均匀地基可采用换填垫层法 l淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘土地基可采用预压法 l碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土等 地基可采用强夯法。 l高饱和度的粉土与软塑-流塑的粘性土等地基上对变形要求不严的工 程可采用强夯置换法。 。。。。。。。。。
3.地基土的处理
3.1处理方法分类：
地基土 的处理
方法
柱锤冲扩桩法 灰土挤密桩法和土挤密桩法
换填垫层法 预压法
强夯法和强夯置换法 振冲法
砂石桩法 水泥粉煤灰碎石桩法
夯实水泥土桩法 水泥土搅拌法
高压喷射注浆法 石灰桩法
单液硅化法和咸液法
不各 同种 的方 方法 法的 有选 不取 同与 的地 适质 用条 对件 象。关系
3.地基土的处理
3.2.3预压法：
为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建 构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压 实方法。
对软土地基预先加压，使大部分沉降在预压过程中完成，相应地 提高了地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软 弱地基。预压的方法有堆载预压和真空预压两种。
基础环 （元）
灌浆料 （元）
其它（元）价格（万元）施排工序速度
安全 排序
适应性
梁板 基础 式
25
480
54
0
0 270000 0
205000 99.25
5
4
通用
环式 扩大 板式
25
592
58
0
0 270000 0
风机基础理论介绍
风机基础理论简介一、大型风电机组总体设计参数风力发电机组是一个复杂机电系统，包含了叶片、风轮、发电机、齿轮箱、变距系统、控制系统以及塔架等子系统，风电机组总体设计是平衡各子系统相互关系的过程。
以风轮设计为例，设计包括了叶片数、对风方式、实度、锥角及仰角等参数选择，这些参数很难同时满足最优设计要求，需要权衡各参数的比重。
由于低成本和高可靠性是风电机组发展的主要研究热点，如何兼顾这些因素的关系并满足成本和可靠性的要求，是风电机组总体设计的关键。
总体参数设计在风电机组气动设计前须首先确定，主要涉及：风轮叶片数、风轮直径、设计风速、尖速比、翼型分布及其与气动性能的关系，总体参数设计的基本要求是发电成本最低、机组载荷最小，发电量最多且电品质最好。
随着风电机组单机功率的增大，系统布局设计逐渐成为风电机组设计重要方面。
系统布局设计是指气动设计方案，整机各部件、各子系统、附件和设备等的布置方案，结构承力件、传力路线的布局，以及对各部件和子系统的要求、组成、原理分析、结构型式、参数及附件的选择等工作。
设计出高水平的风力发电机组需要较高的系统工程设计技术和丰富的经验。
设计风速设计风速是风轮叶片的重要设计参数，一般根据最低单位功率成本确定设计风速。
如果年发电量最大，则发电成本最低，故合理的设计风速应可使机组产生最多的有效功。
风速分布函数描述风速概率分布的有瑞利分布和威布尔分布函数等，一般采用威布尔(Weibull)分布函数。
威布尔(Weibull)函数的表达式中，c——标度参数，单位m/s；k——为形状参数；v——瞬时风速。
如果已知平均风速及其方差，可以使用经验公式来计算威布尔函数的参数c和k：式中，。
式中的Gamma函数，也可以采用下面的经验公式计算：风能平均功率风能平均功率可采用下式描述：如果用表示威布尔分布函数，则风能平均功率可以表示为：理论输出功率曲线风电机组设计须给出功率输出特性曲线。
如果确定了风电机组的切入风速，额定风速和切出风速，可以用下述方程来计算输出功率：F 尖速比尖速比是叶片叶尖线速度和额定风速之比，表示为：尖速比是风电机组设计的一个重要设计参数，尖速比的高低影响着风轮风能利用系数的大小，，只有在特定尖速比条件下才能达到最高风能利用系数，此尖速比称之为最佳尖速比。
风机基础知识简要
风机基础知识简要风机是用于输送气体的机械，从能量观点看，它是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。
而风机是对气体压缩和气体输送机械的习惯性简称。
风机的定义简单来说，风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械。
风机的原理把气体作为不可压缩流体处理，利用高低压来控制气体流量、流向。
风机分类：按压力分类：风机主要参数及结构简介风机主要技术参数的概念：1)压力：离心通风机的压力指压升（相对于大气的压力）,即气体在风机内压力的升高值或者该风机进出口处气体压力之差。
它有静压、动压、全压之分。
性能参数指全压（等于风机出口与进口总压之差）,其单位常用Pa、KPa、mH2O、mmH2O等。
2)流量：单位时间内流过风机的气体容积的量,又称风量。
常用Q 来表示,常用单位是；m3/s、m3/min、m3/h（秒、分、小时）。
(有时候也用到“质量流量”即单位时间内流过风机的气体质量,这个时候需要考虑风机进口的气体密度,与气体成份,当地大气压,气体温度,进口压力有密切影响,需经换算才能得到习惯的“气体流量”）。
一般风机流量的计算用风机出风口面积A与风机出风口处的风速来计算表示为：3)转速：风机转子旋转速度。
常以n来表示、其单位用r/min(r表示转速，min表示分钟)。
4)功率：驱动风机所需要的功率。
常以N来表示、其单位用KW。
一般我们常用的风机由于压力温度变化较小，所以可不考虑气体由于温度、压力变化所产生的密度变化，可以按照标准状态下空气密度：1.2kg/m3来做计算。
5)压力1，静压Pst：在平直流道中运动的气体于某一截面垂直作用于壁面的压力。
通常为测得值。
在某些离心风机样本里也被称为真空度。
动压Pd：该截面上气体流动速度所产生的平均压力Pd=ρv2/2。
全压Pt：同一截面上气体静压、动压之和称为气体全压，风机进出口气体全压之差称为风机全压，即：Pt=Pst+Pt。
静压比：在管道设计的水力计算中，要考虑管道的阻力损失，管道中风速越大，阻力损失就越大，能量衰减的越快，所以对于风机来讲，静压比是个非常重要的量值，表示为η=Pst/Pt。
风机基础知识
它含有三个主要组成部分: 叶轮（有 时称涡轮或转子），驱动设备以及壳 体。
风机的概念
风机的定律
3 N 2 D2 x Q2 Q1x N D 1 1 2 2 N 2 D2 d 2 P2 P 1x N x D x d 1 1 1 3 5 N 2 D2 d2 x x W2 W1x N D d 1 1 1
十三、前后向风机比较
1.压力:当二种叶轮的尺寸,转速和流量相同时,前弯叶轮获得的 全压比后向要大. 2.效率: 前弯叶片虽然获得全压最大 , 但主要是叶轮出口动压的 增加.此动压为全压的50%以上.这部分动压 , 必须在 叶轮 后面 的蜗壳中转换为静压力 . 实践证明蜗壳效率是较低的.在加前弯 叶片流道中的损失也较大 , 故蜗壳和叶轮中的流动状况均使风 机效率降低.而后弯叶轮的情况相反 (CMH) N = 风机转速 (rpm)
D = 叶轮直径 (mm)
P = 压力 (Pa) (TP, SP, VP) d = 空气密度 (kg/m3) W = 叶轮功率 (kW)
风机性能曲线
0.7
0.6
700 RPM
0.5
Pressure
0.4
0.3
0.2
0.1
0 0 2 4 6 8 CFM x 100 10 12 14 16 18
CFM x 100
工况点的变化（1）
3.5
3
2.5
1400 RPM
Pressure
2
1.5
工作点在1400转
1
700 RPM 工作点在700转
0.5
0 0 5 10 15 20 25 x 100 30 CFM 35 40 45
风机基础知识
同时从三种叶轮通风机的性能曲线可以看出，当流量超过某一数值 后，后弯叶轮通风机的轴功率具有下降的趋势，表明它具有不超过负荷 的特性；而径向叶轮与前弯叶轮的通风机，轴功率随流量的增加而增大， 表明容易出现超负荷的情况。如果在通风除尘系统工作情况不正常时， 后弯叶轮通风机由于不超过负荷的特性，因而不会烧坏电动机，而其它 两类通风机，就会出现超负荷以致烧坏电动机的事故。
5、转速n:
风机轴每分钟的转数，通常用n 表示，单位为r/min。
二、通风机的性能曲线
通风机的性能曲线和水泵一样，主要有三条，即：
P— Q 全压曲线， N— Q 功率曲线， η— Q 效率曲线。
风机每种型号，每一种转速n都对应有这三条曲线。
1、离心通风机的性能曲线：
（a）性能曲线为前弯型风机：其中风压曲线P —Q 呈驼峰伏，效率曲线 η—Q比径向、后弯叶轮风机都低，功率曲线N—Q一直上升，故称为 可过载风机（功率有过载的危险）；
轮毂
后盘 叶片 前盘
叶片与前盘 的联接采用焊接。 焊接叶轮的重量 较轻，流道光滑。 后盘与轮毂采用 铆接连接。
叶轮的结构形式
(a) 平前盘叶轮；(b) 锥形前盘叶轮；(c) 弧形前盘叶轮；(d) 双吸叶轮
叶轮前盘的形式有如图所示的平前盘、圆锥前盘和圆弧前盘等几种。
离心式通风机的叶轮，根据叶片出口安装角的不同，可分为如上图 所示的前弯、径向和后弯三种。
圆筒形：叶轮进口处会形成涡流区，直接从大气进气时效 果更差。
《风机基础》课件
风机在工程中的应用
风机在很多领域都有应用，如工 矿企业、建筑通风、食品加工、 环保治理等。
风机的维护与保养
风机的维护和保养对于风机的寿 命和性能都有着至关重要的作用。 常见的维护措施包括清洗叶片技术的创新和发展
新材料对风机的应用
复合材料、特种合金材料等的应用 可以提高风机的强度、耐腐蚀性和 耐疲劳性。
风机叶片的智能化设计
智能化设计可以根据气流变化自适 应地调整叶片形状，从而提高风机 的风量、风压、效率、减少噪声。
风机的节能技术
风机的节能技术包括风机系统优化、 风机变频控制、风机轴承润滑油的 选择等，可以有效降低风机的能源 消耗。
章节六：风机安全问题
1 风机的安全问题
安装风机时应注意安全隐患，如零部件的合理搭配、接口及电气线路的安全接线等。
风机利用转子产生的离心力或者推力将气体不断压缩、加速，最终将动能和压力能传递到管 道或者室内。
章节二：风机的结构
风机的主要部件
风机的主要部件包括叶轮、叶片、 轴、轴承、机壳和进出口。 其中，叶轮和叶片是风机的核心组 成部分。
风机的材料选择
叶片的材料选择关乎风机的工作效 率和寿命。常见的材料有PVC、铝 合金、玻璃钢等。
2 应对风机事故的措施
应制定安全管理制度，定期保养和巡检风机，遇到故障应立即采取措施。
3 风机的安全管理
建立完善的风机使用记录，严格落实安全管理制度和操作规范，加强安全意识。
章节七：风机行业现状和未来发展
1
风机行业现状
北欧、西班牙、德国、中国等地区的风电产值很高，风机制造商的数量和规模都 在不断扩大。
2
风机行业的未来发展趋势
未来的风机将趋向智能化、网络化、高效化和碳中和化，保护环境和提高风机的 性能是行业的主要方向。
(完整版)海上风电场+风机基础介绍
海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。
风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。
随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。
本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。
为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。
缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。
风机基本知识和基本理论
1.1通风机的基础知识1．1.1.1通风机的主要性通风机的基础知识和基本理论能参数流量、压力、转速、功率、及效率是表示通风机性能的主要参数，称为通风机的性能参数。
其概念概括如下：一、流量单位时间内流经通风机的气体体积或质量，称为流量（又称风量）。
1．体积流量它是单位时间流经通风机的气体体积。
常用单位为m3/s(米3/秒)、m3/min(米3/分)、m3/h(米3/时),分别用Q s、Q min、Q h表示。
由于气体在通风机内压力升高不大，体积变化很小、故一般设通风机的体积流量不变。
无特殊说明通风机的体积流量是指标准状态下的体积。
2．质量流量即单位时间内流经通风机的气体质量。
单位为kg/s（千克/秒）、kg/min（千克/分）、kg/h（千克/时），分别用M s、M min、M h表示。
二、压头通风机的压头是指升压（相对于大气的压力），即气体在通风机内压力的升高值，或者说是通风机进出口处气体压力之差。
从能量观点来看压头是指单位体积流体经过通风机所获得的能量。
它有净压、动压、全压之分。
性能参数是指通风机的全压（它等于通风机出口与进口全压之差），其单位为N/m2。
三、转速通风机转子旋转速度的快慢将直接影响通风机的流量、压力、效率。
单位为每分钟转数即rpm常用n表示。
四、轴功率驱动通风机所需要的功率N称轴功率，或者说是单位时间内传递给通风机轴的能量。
单位为kW(千瓦)。
五、效率通风机在把原动机的机械能传递给气体的过程中，要克服各种损失，其中只有一部分是有用功。
常用效率来反映损失的大小，效率高即损失小。
效率常用η表示。
1.1.2 风机的主要无因次参数将通风机的主要性能参数：流量Q （m 3/s ）、压力P （N/m 2）、功率（kW ）、转速n （rpm ）与通风机的特性值：叶轮外径D （m ）、叶轮外圆的圆周速度u （m/s ）以及气体密度ρ（kg/m 3）之间的关系用无因次参数来表示，它们分别是： 一、 压力系数-P-P = P /（ρu 2） (1.1)二、 流量系数-Q-Q =uD Q24π (1.2)三、 功率系数-N-N =3241000u D Nρπ(1.3)四、 比转数n sn s=nQ4/32/1f ――叶型中线最大弯度。
风机基础知识及通风机的叶轮转向与叶片旋向
通风机的叶轮转向与叶片旋向1 一般是叶片凹面朝向旋转方向.2 风机叶片的倾角有三种，大于90度、小于90度和等于90度。
任何一种倾角都可以，每一种类型的倾角都反映叶片和叶轮转向的一种关系，所以叶片和叶轮转向的关系也是三种。
3 一般离心通风机的叶轮转向与叶片旋向是一致的。
4 根据气流升力原理,一般是叶片凹面朝向旋转方向,叶片凹面的也就是说是工作面(即推力面)，叶片凸面是吸力面。
图片：根据气流升力原理,一般是叶片凹面朝向旋转方向,叶片凹面的也就是说是工作面，这是轴流风机的叶片型线离心风机有三种关系5 离心风机有鼓风和引风，根据风机的风量和风压有所不同下面就是几种形式的叶轮及旋转方向如何区分风机的旋向从电动机一端（传动组一侧）正视风机，风机叶轮按顺时针方向旋转称为“右旋”风机，以“右”表示；反之，称为“左旋”风机，以“左”表示。
风机的出口位置，以机壳的出风口角度表示。
右旋风机和左旋风机均可制成0、45、90、135、180、225°。
订货时需注明。
风机的基础知识 通风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。
通风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。
通风机已有悠久的历史。
中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车，它的作用原理与现代离心通风机基本相同。
1862年，英国的圭贝尔发明离心通风机，其叶轮、机壳为同心圆型，机壳用砖制，木制叶轮采用后向直叶片，效率仅为40％左右，主要用于矿山通风。
1880年，人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心通风机，结构已比较完善了。
1892年法国研制成横流通风机；1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心通风机，并为各国所广泛采用；19世纪，轴流通风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25％，直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。