风能-氢燃料电池一体化联用系统设计 物理学毕业论文

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风电场学士学位论文

风电场学士学位论文

提供完整版的各专业毕业设计,目录1 引言 (1)2 风力资源 (2)2.1 基本情况 (2)2.2 我国风电机组的发展趋势 (5)2.3 风力发电机组选型 (5)2.4 风力发电机组布置 (7)3 主变压器及电气主接线的选择 (8)3.1 主变压器的选择 (8)3.2 厂用电方案的确定 (8)3.3 电气主接线设计的要求 (9)3.4 电气主接线形式的选择 (10)4 总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)附录 ................................................ 错误!未定义书签。

1 引言能源是人类社会存在与发展的物质基础。

过去200多年,建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。

然而,人们在物质生活和精神生活不断提高的同时,也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果:资源日益枯竭,环境不断恶化。

因此,人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。

受化石能源资源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动,世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。

特别是自20世纪90年代初以来,风力发电的发展十分迅速,世界风电机装机容量的年平均增长率超过了30%,2005年,中国政府对2020年的风电发展目标进行了修改,将风电装机容量由2000万千瓦增至3000万千瓦。

与此同时,我国在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金,充分综合利用新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果,开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统,发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论,采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型,研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机,开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组成的机群的自动控制技术,从而大大提高了风力发电的效率及可靠性。

氢燃料电池系统的系统集成化设计研究

氢燃料电池系统的系统集成化设计研究

氢燃料电池系统的系统集成化设计研究氢燃料电池技术作为一种清洁能源技术,受到了越来越多的关注和重视。

在氢燃料电池系统中,系统集成化设计是至关重要的一环。

通过系统集成化设计,可以提高系统的效率、可靠性和经济性,实现氢燃料电池系统的最佳性能。

首先,系统集成化设计需要考虑的一个重要因素是各个组件之间的协调配合。

在氢燃料电池系统中,包括氢气供应系统、储氢罐、燃料电池堆、氧气供应系统、冷却系统等多个组件,这些组件之间需要紧密配合,才能实现系统的高效运行。

因此,在系统集成化设计时,需要考虑各个组件之间的匹配性,以及如何减少能量传输过程中的能量损失,提高系统的能量利用率。

其次,系统集成化设计还需要考虑整个系统的优化配置。

在氢燃料电池系统中,需要考虑到氢气的储存和输送、氧气的供应、废气的排放等多个方面。

通过合理的系统配置,可以实现不同部件之间的协调工作,提高系统整体效率。

在系统设计时,需要考虑到系统各部件之间的空间布局、连接方式等因素,以确保系统整体性能最优化。

另外,系统集成化设计还需要考虑系统的智能化控制。

在氢燃料电池系统中,通过智能控制系统可以实现对系统运行状态的实时监测和调整,提高系统的稳定性和可靠性。

智能控制系统可以根据系统运行状态进行实时调整,以保证系统的最佳运行状态。

通过系统集成化设计,可以实现智能控制系统与各个部件之间的紧密合作,提高系统的整体性能。

最后,系统集成化设计需要考虑到系统的可持续性发展。

在氢燃料电池系统中,需要考虑到系统的环境友好性、经济性和社会可接受性等方面。

通过系统集成化设计,可以实现系统的可持续发展,为未来能源转型提供可靠的清洁能源解决方案。

因此,在系统设计时,需要全面考虑系统的整体性能,为系统的长期运行提供保障。

总结一下本文的重点,我们可以发现,氢燃料电池系统的系统集成化设计是实现系统高效运行的重要环节。

通过系统集成化设计,可以提高系统的效率、可靠性和经济性,实现氢燃料电池系统的最佳性能。

氢氧燃料电池本科生毕业论文

氢氧燃料电池本科生毕业论文

氢氧燃料电池毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日大千世界,万紫千红,无奇不有!而各种各样的材料正是构成我们这个五彩缤纷的世界的基础,材料是构成所有物质的基本成分,没有材料就不会有物质,没有物质就不会有我们这个丰富多彩的大自然,更不会有人类。

生活中,材料无处不在。

本科毕业论文-—风力发电系统控制模型建立和仿真分析

本科毕业论文-—风力发电系统控制模型建立和仿真分析

摘要风能作为一种清洁的可再生能源,在当今能源短缺的情况下,变的越来越重要。

由于风的不稳定性和风力发电机单机容量的不断增大,使风力发电系统和电网的相互影响也越来越复杂,因此,对风力发电系统功率输出的稳定性提出了更高的要求。

控制系统对提高风力发电系统功率输出的稳定性有很大的作用,所以有必要对控制系统和控制过程进行分析。

本设计主要依据风力发电机组的控制目标和控制策略,通过使用电力系统动态模拟仿真软件PSCAD/EMTDC,建立变桨距风力发电机组控制系统的模型。

为了验证控制系统模型的可用性,建立风力发电样例系统模型,对样例系统进行模拟仿真,并对所得的仿真结果进行了分析,从而证实了风力发电机组控制系统模型的可用性,然后得出了它的控制方法。

通过对风力发电机组控制系统的模拟仿真,可得如下结论:风力发电机变浆距控制属非线性动态控制,在风力发电机组起动时,通过改变桨叶节距来获得足够的起动转矩,达到对风轮转速的控制的目的;当风速高于额定风速时,通过自动调整桨叶节距,改变气流对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,满足风力发电系统输出功率稳定和功率曲线优化的双重要求。

关键词:风力发电;控制系统;PSCAD/EMTDC;仿真分析AbstractThe wind energy which is used as a kind of clean and reproducible energy, nowadays gets more and more important in the energy scarcity cases. Because instability of the wind and continuous enlarging capacity of the single machine in wind power generation, mutual effect between the wind power system and the grid is more and more complicated, so the higher demand is brought forward about the stability of output power of the wind power generation system. The control system may enhance the stability of output power, therefore we have the necessity to analyses control system and the control processes.The design mainly bases on the control target and strategies of the wind power generation. We have established the alterable pitch control model using the power system dynamic simulation software PSCAD/ EMTDC. Also we have established the model of the wind power system for validating the usability of the controller model. We have simulated the whole system and analyzed the result of simulation, and confirmed the usability of the controller model and its control method.We have simulated the control system model of the wind power generation, and got a conclusions: The alterable pitch control of wind power generation is the non-linear dynamic control, control system changed pitch angle for acquiring starting torque while the wind power generation started; we adjusted the pitch angle for changing angle which airflow blow vane , when the wind speed exceed rated speed, then changed the torque of aerodynamics for Satisfing dual demand which are steady power output of the wind power generation and optimizing the power curve .Keywords: Wind power generation; Control system; PSCAD/ EMTDC; Simulation and analysis毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

风能发电3000字论文(推荐5篇)

风能发电3000字论文(推荐5篇)

风能发电3000字论文(推荐5篇)第一篇:风能发电3000字论文风能发电风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能。

由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。

风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。

风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。

据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦,中国的风能总量约16亿千瓦。

在不断持续的能源紧张中,不少人想到了新能源利用。

利用洁净的能源(可再生能源)是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。

洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等,这都是可再生取之不尽的能源,特别是风能技术最为成熟,经济可行性较高,是一种较理想的发展能源。

风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。

风能是太阳能的一种转换形式,是一种重要的自然能源。

太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。

据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。

全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富。

据国家气象局估算,全国风能密度为每平方米100瓦,风能总储量约16亿千瓦,其中在地理上和经济上近期讨开发捆用的约为1.6亿千瓦。

特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部份地区,每年风速在3米/秒以上的时间近4,000小时左右,一些地区年平均风速对达6~7米/秒以上,具有很大的开发利用价值。

有关专家根据全国有效风能密度、有效风力出现时间百分率,以及大于等于3米/秒和6米/秒的全年累积小时数,将我国风能资源划分为如下几个区域;1.东南沿海及其岛屿,为我国最大风能资源区。

氢能源类毕业论文

氢能源类毕业论文

氢能源类毕业论文氢能源作为一种新兴的清洁能源,具有能量密度高、可大规模存储、零排放等优点,在未来能源领域中具有广泛的应用前景。

本文通过综合文献、实验研究和数据分析,探讨了氢能源的发展现状、技术原理和应用前景,并提出了今后研究的方向和发展策略。

一、氢能源的发展现状氢能源开发利用的历史可追溯至19世纪,但它的应用领域仍然受限于技术的发展和市场的需求。

近年来,随着清洁能源和可再生能源的日益受到关注,氢能源的开发得到了广泛关注。

目前,氢能源主要应用于汽车、燃料电池和储能等方面,且在这些领域中具有广泛的应用前景。

汽车领域是氢能源的主要应用领域之一。

氢能源汽车与传统燃油车相比,具有零排放、节能环保等优点,已成为国际上汽车行业发展的主要方向。

目前,全球氢能源汽车的数量较少,但各国政府和企业加大了氢能源汽车的投资研发,并积极开展相关的政策和法规支持,未来氢能源汽车的市场需求将持续增长。

燃料电池是氢能源技术的另外一大应用领域。

氢燃料电池具有高效、环保、节能、静音等优点,因此在应用于航空航天、建筑、交通运输等领域中有着广泛应用。

近年来,各国政府加大了燃料电池的研究投入和政策支持,推动了氢燃料电池技术的不断进步。

目前,燃料电池的性能指标和商业化进程已经得到了显著提升,未来的发展前景极为看好。

二、氢能源的技术原理氢能源技术的基本原理是通过电化学反应将水分解成氢和氧,然后运用氢气的能量实现能源转换。

氢能源技术的主要应用包括燃料电池、氢气内燃机、液氢储罐等。

燃料电池是氢能源技术中应用最为广泛的技术之一。

燃料电池是一种利用化学反应产生电能的装置。

由于其具有高效、环保、节能等特点,已经成为汽车、船舶和水上蓄电站等领域的重要发电设备。

氢气内燃机是另外一种氢能源技术。

氢气燃烧的主要废物是水蒸气,具有低碳排放和高能量密度的特点。

相比于传统的燃油发动机,氢气内燃机具有更高的效率和更优越的环保性能。

液氢储罐是氢能源技术中存储氢气的重要设备。

毕业设计(论文)-风能发电及风力发电[管理资料]

毕业设计(论文)-风能发电及风力发电[管理资料]

目录引言 (1)第一章绪论 (6)风能开发与风力发电 (6)风力发电的基本原理 (6)现代风力发电机简介 (6)风力发电的特点 (7)中国风力发电的现状与趋势 (7)中国风能资源的分布 (8)中国风力发电的规划 (8)第二章PSCAD/EMTDC软件简介 (9)PSCAD/EMTDC的程序结构和功能特点 (10)PSCAD软件模块的构成 (10)文件管理系统 (10)建模DRAFT模块 (10)架空线T-LINE和电缆CABLE模块 (11)运行RUN TIME模块 (11)单曲线绘图UNIPLOT和多曲线绘图MULTIPLOT模块 (11)EMTDC模块 (11)利用EMTDC可进行的模似研究范围 (12)PSCAD/EMTDC 的应用 (12)第三章风能数学模型的建立和仿真 (12)风能的数学模型 (13)基本风 (13)阵行风 (13)渐变风 (14)随机噪声风 (14)综合风速表达式 (15)风能的仿真 (15)基本风的仿真 (15)阵形风的仿真 (16)渐变风的仿真 (17)随机噪声风的仿真 (17)综合风的仿真 (18)第四章异步风力发电机的并网 (19)异步发电机的基本原理 (19)异步发电机的基本原理简介 (19)发电机的启动 (19)异步风力发电机的并网方法 (19)直接并网 (20)降压并网 (20)通过晶闸管软并网 (20)软并网系统 (21)软并网控制系统的必要性 (21)软并网系统的结构组成 (21)软并网系统的基本工作原理 (22)软并网的步骤 (22)晶闸管用于风力发电机组软并网装置的优点 (23)晶闸管软并网存在的问题 (23)第五章软并网系统模型的建立 (23) (24)双相晶闸管模型的建立 (24)软启动仿真模型的建立 (24)晶闸管控制电路仿真模型的建立 (26)晶闸管单相控制电路仿真模型的建立 (26) (26)第六章异步风力发电机的软并网仿真 (27)风力发电机直接并网仿真 (28)直接并网仿真模型的建立 (28)风速为7m/s时,发电机直接并网仿真 (28)风力发电机组直接并网仿真分析 (33) (33) (33)风力发电机组软并网仿真 (34)软并网仿真模型的建力 (34)风速为7m/s,软并网仿真 (35)风速为10m/s时,软并网仿真 (40)风速为12m/s,软并网仿真 (45)风速为20m/s时,软并网仿真 (46)风力发电机组软并网仿真分析 (50)仿真波形的分析 (50)结论 (50)参考文献 (51)谢辞 (52)引言作为可再生能源的风力资源以其蕴量巨大;可以再生;分布广泛;没有污染等优势而在各国发展迅速。

风力发电系统的设计(毕业设计论文)

风力发电系统的设计(毕业设计论文)

风力发电系统的设计(毕业设计论文)1. 引言本文档旨在介绍风力发电系统的设计,以满足毕业设计论文的要求。

风力发电系统是一种环保且可再生的能源发电方式,具有能源效率高、无污染等优点。

本文将从设计的角度介绍风力发电系统的原理、组成部分以及设计过程。

2. 原理风力发电系统的原理基于风能转化为电能的过程。

当风吹过风力发电机组时,风力将使叶片转动,进而驱动发电机发电。

发电机通过转换机械能为电能,将电能输送到电网供电。

3. 组成部分风力发电系统由以下几个主要组成部分构成:- 风力发电机组:包括叶片、轴、转子、传动系统等,用于将风能转化为机械能;- 电气系统:包括发电机、电缆、开关设备等,用于将机械能转化为电能,并输送到电网;- 控制系统:包括风向感应器、转速控制器、保护设备等,用于监测风向、控制叶片转速及保护系统安全。

4. 设计过程风力发电系统的设计过程涉及以下几个关键步骤:1. 风能资源评估:根据所在地区的风能资源情况,评估风力发电系统的可行性和电力输出能力;2. 基础设计:确定风力发电机组的基础类型和尺寸,确保系统的稳定性和安全性;3. 叶片设计:选用合适的叶片型号、长度和形状,使其在不同风速下能够高效转化风能;4. 传动系统设计:设计合适的传动系统来转换叶片的转动能力,驱动发电机发电;5. 控制系统设计:设计风向感应器、转速控制器和保护设备,确保系统的安全和稳定运行;6. 性能测试和优化:进行性能测试,并根据测试结果对系统进行优化,提高系统的发电效率和可靠性。

5. 结论风力发电系统是一种重要的可再生能源发电方式。

通过合理的设计过程,可以提高风力发电系统的效率和可靠性,为环保能源的开发和利用做出贡献。

同时,设计过程中需要考虑到风能资源评估、基础设计、叶片设计、传动系统设计和控制系统设计等方面的要点,以确保系统的稳定运行和安全性。

参考文献- 张三,李四. 风力发电系统设计原理与实践. 电力出版社,2008.- 王五,赵六. 风能资源评估与风力发电系统设计. 科学出版社,2010.- 毕世勇. 风力发电系统控制技术. 机械工业出版社,2015.。

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分类号:TM911.4 U D C:D10621-408-(2012)1985-0 密级:公开编号:成都信息工程学院学位论文风能-氢燃料电池一体化联用系统设计论文作者姓名:申请学位专业:材料物理申请学位类别:指导教师姓名(职称):论文提交日期:风能-氢燃料电池一体化联用系统设计摘要风能为可再生的清洁能源,但储能和上网等环节存在不少问题。

氢燃料电池具有绿色环保,效率高,低噪音等特点,还是一种非常好的储能手段。

将风能与氢燃料电池联用,是近年来新能源研究和推广的热点。

本文研究了氢燃料电池和风力发电机的原理,设计出了一套风电-氢燃料电池一体化联用系统,并配置了电解槽和贮氢装置,使风能和氢燃料电池发挥各自的优势,以达到系统最大的利用。

在研究系统运行参数的基础上,本文还对系统进行了进一步优化。

本文所设计的风电-氢燃料电池一体化联用系统具有寿命长,易于维护,运行简单等特点。

本文的研究将促进风能的利用,进一步推动我国的新能源建设。

关键词:风能;氢燃料电池;一体化;设计Integration Design of Wind Energy - HydrogenFuel CellAbstractWind energy is a new renewable energy. But there are some problems for energy storage and energy grid. Hydrogen fuel cell has the characteristics of environment friendly, high efficiency, low noise. And also is a very good energy storage method. In recent years, integrating the hydrogen fuel cell and wind turbines is popular in new energy researching and extension field.The principle of hydrogen fuel cell and wind turbines have discussed in this article. The hydrogen fuel cell and wind turbines have been integrated. An electrolyzer and a hydrogen storage system have been added. The integrating of wind and hydrogen fuel cell can achieve maximum utilization value. The system parameters have been designed for operation. The system optimization measures were discussed. The designed system has a long life, ease maintenance, simple operation. This study is of significance for the further application of wind energy and the construction of new energyKey words: hydrogen fuel cell; wind energy;design; integration目录论文总页数:16页1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 本课题研究的意义 (1)2 风能-氢燃料电池一体化联用系统设计原理 (2)2.1 风力发电机的原理及结构 (2)2.1.1 风力发电机的原理 (2)2.1.2 风力发电机的结构 (2)2.2 电解槽的工作原理 (4)2.3 贮氢系统的原理 (4)2.4 氢燃料电池的原理 (4)2.4.1 燃料电池的种类 (4)2.4.2 氢燃料电池原理 (5)2.4.3 氢燃料电池特性 (6)3 风能-氢燃料电池一体化设计 (6)3.1 风力发电机设计 (6)3.1.1 风力机的设计 (6)3.1.2 风力机参数的设计 (7)3.2 电解槽的设计 (9)3.3 贮氢系统参数设计 (9)3.4 氢燃料电池参数设计 (10)4 风能-氢燃料电池系统的优化 (12)4.1 温度 (12)4.2 压力 (12)4.3 利用率 (13)4.4 水管理 (13)5 应用前景 (14)结论 (14)参考文献 (14)致谢 (15)声明 (16)1 引言1.1 课题背景能源是人类生存和社会发展的物质基础。

当今世界随着煤、石油、天然气等化石燃料日益枯竭,并且伴随着污染,面对人类的可持续发展,从现有常规能源向清洁,可再生的新能源过渡已提到议事上来,因为新能源是依托高新技术的发展,开辟持久可再生能源的道路,以满足人类不断的能源需求,并保护地球的洁净。

风能是取之不尽用之不竭的能源,并且无污染,用它发电很有利,与火力发电、燃油发电、核电相比,风能不需要购买燃料,无需运输费,更不用处理燃料废渣。

[1]氢燃料电池与其他电池不同的是,它本质是个发电装置,因此它效率很高。

除此外,氢燃料电池因为使用原料是氢,反应产物是水,无污染,并且低噪音。

如能好的利用氢燃料电池,那将给人类带来巨大的利润。

质子交换膜燃料电池作为氢燃料电池的一种,由于其使用寿命长,室温工作,启动快等特点而广泛应用于家庭电源,小汽车,公共汽车等。

本文所设计的系统便选用质子交换膜燃料电池,和风能发电相搭配。

1.2 本课题研究的意义燃料电池是一种等温的将贮存在燃料与氧化剂中的化学能直接转变为电能的化学单元。

虽然也称之为电池,但燃料电池无论是原理、结构还是管理方式都与我们熟知的干电池、充电电池等常规电池有着本质的不同:燃料电池具有非常复杂的系统,其活性物质是独立于燃料电池本身而存在的,只要供给燃料和氧化剂就可以像传统的柴油机、汽油机一样连续不断的工作,与普通热发电机存在一定类似性;而常规电池的容量是有限的,一旦将电池内的活性物质消耗完就不能使用了,充电电池必须充电后才能使用。

显然,燃料电池并不是传统意义上的“电池”,而是一种直接将化学能转变成电能的“化学发电机”。

[2]本文从风能入手,风的产生来自太阳,据计算,地球上的风能约相当于10800亿吨煤所具有的能量。

这一数值约为目前全世界一年消耗能量的100倍。

风电场产生的电是最便宜的可再生资源,甚至比新型煤及核电厂的电还便宜。

在过去的几年里风力发电量每年都以约25%的速度增长,全球装机容量估计到2015年会达到35GW。

可以说风能是大自然无私的奉献。

现在人们越来越越认识到风能的重要价值。

特别是在化石能源日益枯竭,各国面临的能源危机越来越严重的情况下,并且随着保护环境的呼声越来越大,清洁能源将会受到更多亲睐。

风能作为清洁的可再生能源,将会向人类源源不断的提供能量,改变人类能源的结构。

[3]2 风能-氢燃料电池一体化联用系统设计原理风能-氢燃料电池联用系统由风力发电机、电解槽、储氢系统、氢燃料电池组成。

如图2.1所示:图2.1 风能-燃料电池联用系统结构图2.1 风力发电机的原理及结构2.1.1 风力发电机的原理风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。

广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。

风力发电利用的是自然能源。

相对柴油发电要好的多。

风力发电可视为备用电源,但是却可以长期利用。

风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。

依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度,便可以开始发电。

风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。

风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。

小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。

风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。

每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。

风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V 变化的交流电。

机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按俱有很好的吸收阻尼和震动的特性,表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。

另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型。

[4]2.1.2 风力发电机的结构1) 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。

2) 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,而且被设计得很像飞机的机翼。

图2.2 风力发电机结构图3) 轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。

4) 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。

5) 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。

6) 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。

7) 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,最大电力输出通常为500至1500千瓦。

8) 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2-2中显示了风力发电机偏航装置。

通常,在风改变其方向时,风力发电机一次只会偏转几度。

9) 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。

10) 液压系统:用于重置风力发电机的空气动力闸。

11) 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。

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