风力发电机设计与研究综述
风电文献综述报告
文献综述报告( 2015届本科）学院：工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气2班*****学号：***********:**2015年 6 月小型风力发电系统研究与设计前言:随着近年来地球温室效应加重,传统化石燃料供应愈发紧张,人们开始进行新能源的寻找和开发。
而风能作为一种无污染的可再生能源,其利用简单、取之不尽用之不竭的特点使其在新能源领域脱颖而出.据研究,如果全球风能总量的1%被利用，那么世界3％的能源就可以被节省下来。
风能的利用在未来也许会取代传统化石燃料以及核能等能源方式。
世界各国均把风力发电作为应对能源短缺、大气污染、节能减排等问题的有效解决措施。
而小型发电系统在日常生活中如何应用也受到越来越多的关注。
1 风力发电研究的背景和意义风力发电是电力可持续发展的最佳战略选择。
清洁、高效成为能源生产和消费的主流，世界各国都在加快能源发展多样化的步伐.从 20 世纪 90 年代开始,世界能源电力市场发展最为迅速的已经不再是石油、煤和天然气,而是太阳能发电、风力发电等可再生能源。
世界各地都在通过立法或不同的优惠政策积极激励、扶持发展风电技术，而中国是风能资源较丰富的国家，更需要开发利用风电技术。
技术创新使风电技术日益成熟。
目前,在发达国家风电的年装机容量以 35.7％高速度增长。
一个重要原因是各国积极以科学的发展观,采取技术创新，使风电技术日益成熟。
目前单机容量 50kW、600kW、750kW 的风电机组已达到批量商业化生产的水平，并成为当前世界风力发电的主力机型，兆瓦级的机组也已经开发出来,并投入生产试运行.同时，在风电机组叶片设计和制造过程中广泛采用了新技术和新材料，风电控制系统和保护系统广泛应用电子技术和计算机技术,有效地提高风力发电总体设计能力和水平，而且新材料和新技术对于增强风电设备的保护功能和控制功能也有重大作用。
技术进步使风电成本具有市场竞争能力。
长期以来，人们以风电电价高于火电电价为由，一直忽视风电作为清洁能源对于能源短缺和环境保护的意义,忽视了风电作为一项高新技术产业而将带来的巨大前景。
垂直轴风力发电机技术综述及研究进展
ｔｈａｔ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｘｉｓ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ．
ｏｎ
Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｇｉｖｅｓ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｖｉｅｗ ｏｆ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｎｅｅｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｘｉｓ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ．
ａ１．Ｍｏｄｅｌ—
Ｓｙｓｔｅｍ生。南京航空航天大学民航／飞行学 院博士研究生。主要研究方向为复杂系统建模方法与故障诊断、 航空发动机状态监测与故障诊断等。发袅论文２０余篇。左洪福， 男，１９５９年生。南京航空航天大学民航／飞行学院教授、博士研究 生导师。嚣艳，女，１９７６年生。南京航空航天大学民航／飞行学 院副教授、博士。孙见毫，男，１９８３年生。南京航空航天大学民航／ 飞行学院博士研究生。
收稿日期：２０１２一０１一０４ 基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（ＢＫ２０１２７０７）；江苏省 “六大人才高峰”项目（２０１１一ＺＢＺＺ０２６）；江苏高校优势学科建设 工程资助项目（苏政办发［－２０１１３６号）Ｉ江苏省普通高校研究生科 研创新计划资助项目（ＣＸＺＺｌｌ＿０５７０）
中。与水平轴风力机相比，垂直轴风力机的主要 优势在于不需要偏航系统，设计得到显著简化，另 外垂直轴风力机的叶片是以简支梁或多跨连续梁 的力学模型架设在风力机转子上的，这和水平轴
・
ｎ
（１）
图２
改进型萨布纽斯型风力机原理图
叶片重叠比公式为
卢２宇
式中，ａ为转轴直径；ｒＩ为重叠部分长度；ｄ．为叶片直径。
Ｍｅｎｅｔ同时对设计的样机进行了低速风洞试 验以验证风力机性能。这种改进结构的风力机继 承了传统萨布纽斯型风力机的优点，但是具有更 高的效率，更适合于在居民住宅区进行风力发电， 其缺点是增加了系统制作的复杂性。Ｍｅｎｅｔ在设 计过程中，对样机的机电系统、材料的选择、发动 机、轴承和转轴的选取都有着严格的要求。
风力发电及其技术发展综述
风力发电及其技术发展综述风力发电是一种在全球范围内广泛使用的可再生能源技术。
本文将全面深入地探讨风力发电技术的发展历程、现状、前沿领域以及未来发展趋势。
我们将介绍风力发电的基本原理、关键技术、应用场景，以及研究方法和展望。
风力发电是利用风能转化为电能的过程。
风能是一种广泛存在的自然能源，具有清洁、可再生等特点。
随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视，风力发电技术在世界范围内得到了大力推广和应用。
陆地风电技术：陆地风电是风力发电的主要形式，其技术发展相对成熟。
然而，由于陆地风电的资源有限，且受到地形、气候等因素的影响，其发展面临一定的瓶颈。
目前，研究方向主要是提高风电机组的效能和可靠性，降低其成本。
海洋风电技术：海洋风电是风力发电的新兴领域，具有丰富的资源和发展潜力。
海洋风电技术需要解决的关键问题包括风电机组固定技术、电力传输技术以及海洋环境对风电机组的影响等。
智能电网：智能电网是风力发电的重要应用领域。
通过智能电网技术，可以实现风能与其他能源的互补，提高电力系统的稳定性。
太阳能：风能和太阳能都是清洁能源，具有很大的发展潜力。
太阳能和风能联合发电系统可以大大提高可再生能源的利用效率。
潮汐能：潮汐能是一种具有很大开发潜力的海洋能源。
风力发电和潮汐能联合开发系统，可以充分利用两种能源的特点，提高能源利用效率。
风力发电技术的研究方法主要包括文献调研、统计分析、案例研究和仿真模拟等。
研究人员需要充分了解国内外的研究现状和发展趋势，结合实际应用需求，提出针对性的研究方案和发展策略。
风力发电技术在全球范围内得到了广泛应用和认可，是实现可持续发展和环境保护的重要手段。
然而，目前风力发电技术的发展仍面临一些挑战，如资源有限、成本较高、技术瓶颈等。
未来，随着科技的进步和创新，风力发电技术的发展将朝着更高效能、更低成本、更广泛应用的方向发展。
同时，随着可再生能源的日益重视和大力发展，风力发电技术在智能电网、太阳能、潮汐能等领域的拓展将更加深入。
风力发电机研究报告
风力发电机研究报告一、引言风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备，近年来受到越来越多的关注和应用。
本报告旨在对风力发电机进行全面、详细、完整且深入的探讨，包括其原理、发展历程、技术特点以及对环境和经济的影响等方面。
二、原理风力发电机的工作原理是将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
其主要由风轮、主轴、发电机和控制系统等组成。
当风吹过风轮时，风轮会受到风力的作用而旋转，进而带动主轴转动。
主轴与发电机相连，通过传递转动力矩使发电机转动，从而产生电能。
三、发展历程1. 早期发展风力发电机的历史可以追溯到公元前2000年左右，当时人们就开始利用风力驱动帆船和磨坊等。
而第一台风力发电机的诞生可以追溯到1887年，由苏格兰工程师詹姆斯·巴利斯特设计制造。
这台风力发电机使用了三片螺旋桨状的风轮，通过传动装置驱动发电机发电。
2. 现代发展20世纪以来，随着科学技术的进步和对可再生能源的重视，风力发电机得到了广泛的应用和发展。
现代风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种类型。
水平轴风力发电机是目前应用最广泛的类型，其风轮与主轴呈水平排列；而垂直轴风力发电机则是风轮与主轴呈垂直排列。
四、技术特点1. 高效能转换风力发电机具有高能量转换效率的特点。
通过优化风轮的设计和发电机的转换效率，可以最大程度地将风能转化为电能。
2. 可再生能源风力发电机利用的是风能，而风是一种可再生的能源，因此风力发电机被归类为可再生能源发电设备。
3. 环保清洁相比传统的化石燃料发电方式，风力发电机不会产生二氧化碳等温室气体和污染物的排放，对环境更加友好。
4. 可调节性强风力发电机可以根据风速的变化进行自动调节，最大限度地提高发电效率。
同时，还可以通过控制系统对发电机进行远程监控和控制。
五、对环境和经济的影响1. 环境影响风力发电机对环境的影响主要体现在以下几个方面： - 降低温室气体排放：风力发电机不会产生二氧化碳等温室气体的排放，对减缓气候变化起到积极作用。
风力发电机组的设计与优化研究
风力发电机组的设计与优化研究1.前言当前全球能源危机日益加剧，环保和可持续发展问题成为亟待解决的难题。
风力发电作为一种新兴的清洁能源方式，已经逐渐成为全球能源领域的关注焦点。
风力发电直接利用风能，通过风力发电机组将风能转化为电能，实现了人类对自然环境的最大限度的利用，是目前最广泛应用的清洁能源形式之一。
因此，风力发电机组的设计与优化研究正日益受到人们的关注。
2.风力发电机组的工作原理及结构组成风力发电机组主要由风轮、变速箱、发电机组、塔体和控制系统等组成。
其中，风轮是最核心的部件，它主要由叶片、轴和齿轮等组成。
当风吹动叶片时，叶片就会受到风的作用力而旋转，通过轴将旋转的力量传入变速箱，进而使发电机组转动来发电。
3.风力发电机组的设计风力发电机组的设计包括叶片、轴、风轮等部件的设计。
叶片设计的关键是如何使叶片既能够充分利用风能的能量，又能够承受风力的冲击而不发生变形或破损。
对于轴，设计时要考虑风轮的转速、工作环境等因素，以确保轴具有足够的强度和耐久性。
风轮的设计则需要根据不同的工作环境和风力大小来确定叶片数量和长度，以及相应的外形结构。
4.风力发电机组的优化对于现有的风力发电机组，优化研究主要集中在以下几个方向：(1)提高能效。
主要通过优化叶片设计，改善气动特性，增加风轮面积等方式来提高能效。
(2)提高可靠性。
风力发电机组常常处于恶劣环境下，如高空、强风等，因此其可靠性是至关重要的。
优化研究主要集中在加强结构设计，提高材料的承载能力和耐久性等方面。
(3)降低成本。
优化研究主要集中在风轮制造工艺的改进、减少材料的浪费以及提高发电机组效率等方面。
5.未来展望目前，风力发电机组的设计和优化已经取得了一定的进展，建立了比较完善的设计理论体系和应用技术体系。
未来的发展趋势是进一步提高能效，增加可靠性，降低成本，并将风力发电机组与智能化技术结合起来，实现全自动化、远程管理、智能维护和故障诊断等功能，以更好地满足人们对清洁能源的需求和环境保护的要求。
风力发电机研究报告
风力发电机研究报告一、引言风力发电是一种可再生能源，是目前世界上最受关注的能源之一。
风力发电机作为风能转化为电能的重要设备，其研究和发展对于推动可再生能源的利用具有重要意义。
本报告将从风力发电机的原理、分类、优缺点以及未来发展等方面进行详细介绍。
二、风力发电机原理1. 风力发电机基本组成风力发电机由叶轮、主轴、齿轮箱、变速器、发电机等组成。
其中，叶轮是最核心的部分，它将风能转化为旋转动能，主轴将旋转动能传递到齿轮箱中，齿轮箱将旋转速度调整到适合发电机工作的速度范围内，最后由发电机将旋转动能转化为电能。
2. 风力发电机工作原理当空气流过叶片时，叶片会产生升力和阻力。
升力使得叶片向上运动，并产生扭矩；阻力则使得叶片向下运动，并同样产生扭矩。
这些扭矩通过主轴传递到齿轮箱中，最终驱动发电机工作。
三、风力发电机分类1. 按转子类型分类风力发电机按照转子类型可以分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
水平轴风力发电机是目前应用最广泛的一种，其叶片垂直于主轴，旋转方向与地面平行；而垂直轴风力发电机则是叶片垂直于主轴，旋转方向与地面垂直。
2. 按功率大小分类根据功率大小，风力发电机可以分为小型、中型和大型三种。
其中小型风力发电机功率一般在1kW以下；中型风力发电机功率在1kW至100kW之间；大型风力发电机功率超过100kW。
四、风力发电机优缺点1. 优点(1) 可再生：风能是一种可再生的能源，不会像化石燃料一样耗尽。
(2) 绿色环保：使用风能进行发电不会产生二氧化碳等有害气体。
(3) 经济性：随着技术的不断进步，成本逐渐降低，逐渐成为一种经济实惠的发电方式。
2. 缺点(1) 受地理位置限制：只有在风速较高的地方才能达到较好的发电效果。
(2) 风能不稳定：由于风速的不稳定性，风力发电机的输出功率也会随之变化。
(3) 噪音污染：由于叶片旋转时会产生噪音，对周围环境造成一定影响。
五、未来发展趋势1. 提高效率目前风力发电机的效率还有很大提升空间，未来研究将更加注重提高风力发电机的转换效率和利用率。
风力发电技术综述
网络高等教育本科生毕业论文（设计）题目：风力发电技术综述学习中心：层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级： 2012 年秋季学号：学生：指导教师：完成日期： 2012 年月 1日内容摘要风能是一种清洁、实用、经济和环境友好的可再生能源，与其它可再生能源一道，可以为人类发展提供可持续的能源基础。
在未来能源系统中，风电具有重要的战略地位。
人类利用风能已经有数千年历史，现代风电研究与开发也有30多年的历史。
许多国家投入了大量人力、物力对风力发电进行长期研究，这些研究成果使风力发电技术不断得到提高。
风电开发多年来一直保持很高的增长速度，近几年中国的风电装机容量几乎以每年翻一番的速度迅猛发展。
由于风力发电使用的一次能源——风能具有能量密度低、波动性大、不能直接储存等特点，风力发电领域仍然有许多问题需要进一步深入研究。
本论文从全球视角出发，介绍了风能的作用及优缺点，世界风力发电应用现状与前景，世界各国风力发电应用进展、风力发电设备，中国风力发电的特点及发电状况，风力发电应用进展和展望等内容。
关键词：风能；再生能源；风力发电目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.2.1 国外风力发电发展现状 (2)1.2.2 我国风力发电发展现状 (2)1.3 本文的主要内容 (3)2 风力发电机 (5)2.1传统的风力发电机 (5)2.1.1 笼型异步发电机 ................................................... 错误!未定义书签。
2.1.2 绕线式异步发电机 ............................................... 错误!未定义书签。
2.1.3 有刷双馈异步发电机 ........................................... 错误!未定义书签。
风力发电机组关键技术研究与设计方案
风力发电机组关键技术研究与设计方案风力发电是近年来备受关注的清洁能源之一，它利用风力将风能转换为电能，可以有效减少对环境的污染，减少化石燃料的使用。
风力发电机组是实现风力发电的关键设备之一，其技术研究与设计方案的优化对于提高发电效率、降低成本、增强可靠性具有重要意义。
本文将重点探讨风力发电机组关键技术研究与设计方案，旨在提供参考和指导。
1. 风力资源评估风力资源评估是风力发电项目的首要任务，确定发电机组的布置和选址。
该评估涉及测风塔布置、风测数据采集与分析等内容。
其中，测风塔的选择和布置应充分考虑地理气候条件、地形地貌等因素，以获取准确可靠的风速和风向数据。
针对风测数据的分析，可以采用统计学方法和计算机模拟技术，进一步评估风能资源的分布特征和潜在利用程度。
2. 风力发电机组设计参数确定风力发电机组的设计参数包括叶片型号、塔筒高度、发电机容量等。
针对不同的地理气候条件和风能资源分布特征，需要进行针对性的设计参数确定。
例如，对于风能资源较低的地区，可以选择较大叶片面积，以提高风能利用率。
对于地形复杂的地区，应考虑提高塔筒高度，以确保叶片与地面之间的最佳高度比例。
此外，发电机的容量设计应考虑到发电量需求、电网传输能力等因素，以实现最佳的经济效益。
3. 风机叶片设计优化风机叶片是风力发电机组的核心部件，其设计优化对发电效率和产能具有重要影响。
在风机叶片的设计中，应充分考虑材料的选择、叶片结构、叶片的攻角等因素。
采用先进的材料，如复合材料，可以提高叶片的强度和轻量化程度，降低供电系统的成本。
同时，通过合理的叶片结构设计和攻角优化，可以提高叶片的气动效率，提高发电机组的转化效率和风能利用率。
4. 风轮与发电机系统的匹配设计风轮与发电机系统的匹配设计对于实现最佳发电效率具有重要意义。
在匹配设计过程中，需考虑风轮的转速和功率与发电机系统的需求之间的匹配关系。
在实际设计中，可以采用不同类型的发电机，如异步发电机和同步发电机，根据具体工况和要求选择合适的发电机类型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
风力发电机设计与研究综述
在资源越来越贫乏的现代社会，工业化的迅速发展，使得人们对于电力资源的需求大大增加，对于资源的开发上是一个不小的压力。
由此，现代社会努力寻找各种替代能源来缓解压力，而风能的利用开发就是新能源的一种，本文就将针对风力发电机设计理念进行详细的分析介绍，对其中蕴含的原理和知识进行综合论述，同时对未来风力发电的技术方向和研发方向进行分析预测，提出切实的建议。
标签：风力发电机；设计理念；未来前景
风力发电技术的发展其实不是特别久远，主要也是从国外发展而来的，而且这个技术的发展跟现代能源的开发也有关系，是生产力和生产资源的需要促使国外的集团机构进行资源开发技术上的研究，在技术上也是经过了几代人的磨炼探索，终于在对于新能源的资源利用上取得了突破。
中国也在这样的背景下研制出来了风力发电机，事实上这是对风能转换成电力资源的完美利用。
利用率高，并且不存在污染现象。
但是在实际的运用中还是要分析一下风力发电机的工作情况，思考风力发电机设计原理的合理性和现实性，进行查漏补缺，实时抱有不断前进不断成长的学习态度。
一、风力发电机的设计概述
（一）了解风力发电的设计原理
风力发电实际上是对风能的有效利用，是对于风能的开发转换，而风力发电机就是针对这一需要进行技术支持的设备。
它主要是利用风的流动对叶片产生的压力，促使内部轮轴进行转动，在经过不同的作用环节的催发下，生成最后所需要的电能资源。
纵观一系列的作用环节，实际上主要就是一个从风能到机械能再到动能再到电能的转化过程。
并且它的设计也是在原有传统能源利用的优缺点基础上进行的，吸取了原有的优势启发，但是在转换率和副作用上有了很大的改善，避免了很多原有能源开发可能会带来的问题，例如对环境的污染，对开采能源造成的地质破坏，对能源材料的集中运输难度等一系列问题，所以风力发电机绝对是一个较为科学且实际的合理设计。
（二）针对不同类型的不同设计
风力发电机是对于风能的采集利用，其实也存在类型上的不同，这也是针对电能的不同需求做出的改变。
风力发电机大体上可以按照主轴方向和输出、功率调节形式和机械形式、发电机组几种区分标准进行分类，大大小小也是可以分为近十余种风力发电机的类型，这些有的是以发电目的为导向来进行输出功率大小的量比，有的是以内在结构的运作方式不同进行发电机类型的区分，其实这些类型都是基于现有技术和使用者的使用需求进行的设计生产，都是可以在不同环境不同使用期待下进行合理的风能向电能的转化的。
风力发电机设计的更多类型也
是证明了这个技术达到更高的成熟度。
二、风力发电的未来发展研究
（一）开发新技术加以利用
尽管说风力发电机的出现和应用给新能源的开发带来很大的帮助，暂时性缓解了对于能源需求的压力，但是它在很多方面还是需要进行不断完善，在技术方面也是有很大上升空间的。
在未来风力发电机的普及应该会越来越广，对于使用质量和能源的转换效率多会有新的要求，更何况在目前也是存在风力发电机的设计不合理之处和相关性知识普及度较低的问题，在这种情况下，使用者如果不太了解内在结构和注意事项就很容易造成设备的损伤故障，然而却也找不到问题所在，影响使用效率，提高了使用成本，未来不针对风力发电机技术方面做出革新，这很有可能就会造成推广难度，降低用户的使用购买欲望。
所以针对新技术的开发，要有针对性地对风力发电机的结构组成和风力发电机部件设计，以及风力发电机的安全维护和风力发电机的设计成本进行综合性的考量，在具体的内部结构上进行研究探讨，提升叶片和内轴的配合度，深挖传动系统工作的输出率，在保持风能的收集采集的高效基础上，也要提升风能转化成机械能再到动能再到电能的转化率，降低在转化过程中的能源流失率、能源浪费率，这就是未来风力发电机对于技术方面的支持要求，也是发展必须需要跨过的门槛，那就是新技术的开发利用。
（二）尝试新型材料的加入
风力发电的原始技术的研发最早是从国外开始的，后来逐渐地传入了中国，在对能源的态度上，其实全世界对于资源的利用开发从来没有停止过，大家也是意识到如果单单只依靠传统能源的开发进行生产工作生活，根本没有办法应对市场和工业生产的需求，所以才开始进行新能源的开发利用。
在面对未来风力发电机的研究上，仅仅靠技术也是不行的，在选取材料的应用上其实也大有学问。
在过往的研究室实验中，人们发现对于风力发电力的主要构成部分，葉片其实就可以进行新型方式的加工处理，成为一种更加适合采集运作的新型叶片，在它的长度和重量上都更加适合风力发电机运作。
在内部传动系统中的轮轴其实也可以采用新型材料的加入，减轻整个发电机的重量，更易运转。
三、结语
事实上，使用风力发电是一种针对地球目前资源现状进行的突破和改变，在传统能源逐渐减少，并且存在污染等开发代价的时候，以风能为代表的新能源开始走进我们的生活。
使用风力发电的方式在行业领域的展开速度非常之快，因为它的原料也就是对于风的采集利用，都是比较方便快捷的，而且风也不是一种消耗性能源，风的存在性是十分普遍的，不存在真正意义上的消耗殆尽，所以未来风力发电机的发展前景将十分广阔。
参考文献
[1]黄成力，左倜，崔雅文.引进型1.25MW风力发电机组结构与性能特点[J].上海电力，2017（04）：362～363.
[2]叶枝全，黄继雄，陈严.风力机新系列翼型气动性能研究[J].太阳能学报，2014（02）.。