家用风力发电机

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风力发电机的工作原理

风力发电机的工作原理

风力发电机的工作原理风力发电机是一种利用风能进行发电的装置,其工作原理主要可以分为风能转化和电能转化两个过程。

下面我将详细介绍风力发电机的工作原理,以及其中涉及的一些关键技术和装置。

一、风能转化过程风力发电机首先需要将自然界中的风能转化为机械能,这一过程需要通过如风轮、转轴和变速机构等装置完成。

1. 风轮:风轮是风力发电机中最关键的部件之一,它的作用是将空气中的风能转化为旋转动能。

风轮通常由数片叶片组成,叶片的形状和数量会直接影响到风轮的转速和效率。

一般来说,叶片越大、旋转速度越快,风能转化效率就越高。

此外,风轮上还配备了定位装置,可以根据风的方向调整叶片的角度,以便尽可能地捕捉到更多的风能。

2. 转轴和传动系统:叶片转动时,它们会带动转轴一起旋转。

转轴是将叶片旋转动能传递给发电机的关键部件,它通常由钢材制成,具有足够的强度和刚度。

除了转轴外,风力发电机还配备了传动系统,用于调整风轮和发电机之间的转速差异。

传动系统的设计主要有两个目的:一是使风轮的旋转速度能够匹配发电机的工作要求,二是提高发电机的转速并输出更高的电能。

二、电能转化过程风力发电机将机械能转化为电能的过程,需要通过发电机和变流器等装置完成。

1. 发电机:风力发电机选用的是特殊的发电机,称为风力发电机或风能发电机。

这种发电机的工作原理和普通的发电机基本相同,都是通过旋转运动来驱动转子产生磁场,然后通过磁场和线圈之间的电磁感应产生电能。

与普通发电机不同的是,风力发电机需要具有更高的转速、功率因数和效率。

2. 变流器:由于风力发电机产生的电能是交流电,需要将其转换为适应电网输送的直流电。

这一过程需要通过变流器完成,变流器主要功能是将交流电转化为直流电,并通过电压和频率控制,将发电机输出的电能以适合的形式输送到电网中。

总结:风力发电机的工作原理主要包括风能转化和电能转化两个过程,通过风轮、转轴、变速机构、发电机和变流器等装置的协同工作,将自然界中的风能转化为电能。

小型家用风力发电市场可行性报告

小型家用风力发电市场可行性报告

小型家用风力发电市场可行性报告1.过去八十年代中后期,我国的小型风力发电机形成了规模化生产的能力,在内蒙古等偏远地区推广中小型风力发电机近二十万台,中小型风力发电机所面对的自然环境极为恶劣,由于风受地面粗糙度和障碍物的影响很大,离地面高度越高,风速越稳定。

而中小型风机受安装高度限制,而且不能远离用电者居住的地方,所以中小型风机是工作在风的紊流区域,风速风向的无规则频繁变化对风机的破坏性很大。

中小型风力发电机所能提供的能源有限,考虑到单位功率成本的因素,好的材料和先进的控制技术无法采用,可选择的材料和技术手段有限。

长期以来,我国的小风机研制缺乏对小风机使用环境的研究,比较注重风机的性能测试数据,缺乏对风机在不同环境下进行运行考核的要求。

虽然我国的小型风力发电机技术标准做了调整和修改,但在对小风机的产品要求上还是按八十年代所订的风机标准来要求,一个最显著的特点就是要求风机的额定风速在6~8m/s,这是极不合理的。

因为小型风力发电机受技术手段的限制,只能采用定浆距叶片,当风速大于额定风速时,风机的限速机构必须开始动作,否则就可能会烧毁发电机。

风机限速后,输出功率急速下降,从而大大缩小了风机的有效工作风速范围。

以年平均风速4~5m/s的地区为例(这也是我国西北部偏远地区较普遍的风资源条件),下图为该地区全年风速的时表分布图和风能密度分布图。

相对于国际上通行的做法(将风机的额定风速定在10~13m/s的范围以体现对风能利用最大化的原则),我国的小风机额定风速定得低,主要是希望风机的有效工作时间长,较长时间满足用户的用电需求。

这种考虑是有局限性的。

风能和太阳能一样,是随机性很强的能源,而且能量密度低,希望风力发电机在任何条件下都能满足用户的用电要求是不现实的,要尽可能满足用户的用电要求,最好的办法是采用风光互补发电系统,而不是降低风机的额定风速。

中小型风机的额定风速定得低,主要有以下几方面问题:1)降低了风机的利用率:风力发电机的效率本来就不高,如果我们再把风能的有效利用区域限得很窄,不利于对风能的充分利用。

家用小型风力发电机的功能介绍

家用小型风力发电机的功能介绍

家用小型风力发电机的功能介绍一,小型风力发电机的使用条件小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。

即年平均风速在3m/s以上,全年3-20m/s有效风速累计时数3000h以上;全年3-20m/s 平均有效风能密度lOOW/m2以上。

在选择使用风力发电机时,要做到心中有数,避免盲目性,这样才能充分地利用当地的风力资源,最大限度地发挥风力发电机的效率,取得较高的经济效益。

应该指出的是,在风力资源丰富地区,最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机。

如能做到这一点无论是从风力机的选择上,还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。

风洞试验证明,风轮的转换功率与风速的立方成正比,也就是说,风速对功率影响最大。

例如,在当地最佳设计风速为 6m/s的地区,安装一台额定设计风速为8m/s的风力发电机,结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42%,也就是说,风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。

若选用的风力发电机额定设计风速越高,那么其额定功率输出的效果就越加不理想。

但也必须指出,风力发电机额定设计风速偏低,其风轮直径、电机相对要增大,整机造价相应也就加大.从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。

二,小型风力发电执使用的一般要求目前,小型风力发电机都采用蓄电池贮能,家用电器的用电都由蓄电池提供。

所以,用电时总的原则是,蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。

也就是说,蓄电池充入的电量和用电器所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。

下面举一例说明这一问题:某地区使用了一台风力发电机,额定风速输出功率为IOOW, 假设,该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h,则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。

考虑到铅蓄电池的转换效率为70%,则用户用电器实际可利用的能量280Wh。

如果该用户使用的电器有: (1)15W灯泡两只,使用4h,耗能为120Wh;(Z)35W电视机一台,使用3h,耗能为105Wh;(3)15W收录机一台,使用4h,耗能为60Wh。

风王牌 20kw系列风力发电机 产品说明书

风王牌 20kw系列风力发电机 产品说明书

风王业绩风王业绩系列风力发电机产品说明书 20KW系列风力发电机产品说明书前言风王牌风力发电机 ,是适合于无电或缺电,并具有一定风力资源的农村、牧区、山区及海岛使用的风力发电机设备,是电灯、电视等家用电器的理想电源。

风王牌风力发电机组,风能利用率高,起动风速低,工作风速区域宽,抗大风能力强。

一、性能简介性能简介风王牌风力发电机是低速型风机,采用风速,风向传感实现智能控制,超风速,过电压自动停机,该机具有发电效率高,维护方便,可靠性高等特点,是无常规能源而风力资源丰富的农牧区,海岛边防哨所及气象台站等较理想的小功率风力发电机设备,为用户的照明,彩色电视机,,航标等电器提供稳定的电源。

结构特点二、结构特点风王牌风力发电机机组由风轮,电机组合体(包括发电机和回转体),立柱,拉索式塔架,风速仪,风向传感器,智能控制器等部件组成。

1.风轮:风轮采用3叶片,层流翼型,升阻比高,性能优良。

2.发电机和回转体:发电机和回转体采用机电一体化设计,也就是将发电机壳体和回转体组合成一个整体,结构上互相依托连接,增加了强度,并大大的减少了材料及机头重量。

3.风速、风向传感将数字信号输送给控制器实现智能控制,超风速,过电压自动停机技术指标三、技术指标FD1--20KW型FD1a.风轮直径:11Mb.调速方式:自动调整迎风角度c.额定风速:10M/Sd.额定电压:380Ve.额定功率:20KWf.发电机:三相永磁发电机g额定转速:120R/MINh停机风速:25M/SI 开机风速:3 M/SJ超速保护:自动调整迎风角度,不会超过额定转速。

K调向方式:风速 风向传感器检测,转速检测控制器输出偏转信号L塔架高度:18米M停机:电压450V,温度100度,风速超过25米/秒自动停机。

N显示项目:液晶显示风速,电压,电流及报警状态;电池过压;电池欠压;过风速以及通讯状态O自动解缆:当风机连续旋转3圈以上,在停机状态下自动解缆,保持电缆完好。

小型家用风力发电机毕业设计论文

小型家用风力发电机毕业设计论文

摘要风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视,风力发电也逐渐成为了时下的朝阳产业。

本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换及继电控制电路做了深入的研究。

本文提出的解决方案为,风力发电机组带动单相交流发电机,然后通过AC—DC—AC变换为用户需要的标准交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组,通过控制电路的监控实现系统的控制,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。

系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。

本论文的重点在于继点控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析,最后电气控制部分进行了系统仿真。

关键词:风力发电机组;整流——逆变;继电控制目录摘要 (1)目录 (2)引言 (4)第一章绪论 (5)1.1风力发电概述 (5)1.1.1风力发电现状与展望 (5)1.1.2风力发电的原理和特点 (6)1.2论文系统概述 (7)第二章风力机原理及其结构 (I)2.1风力机的气动原理 (I)2.2风力机的主要部件 (I)2.3风力机的功率................................................................................................................... I II 第三章电气设计部分............................................................................................................ I II3.1发电机............................................................................................................................... I II3.1.1发电机结构、工作原理及电路图............................................................. I V3.1.2励磁调节器的工作原理 (V)3.2整流部分 (VII)3.2.1电路图和工作原理 (VII)3.2.2参数选择..................................................................................................... X I3.3蓄电池 (XII)3.3.1蓄电池的性能 (XII)3.3.2充放电保护电路...................................................................................... X IV图3-8充放电保护电路.................................................................................... X IV3.3.3蓄电池组供电控制设计.......................................................................... X IV3.4逆变电路......................................................................................................................... X V3.4.1逆变电路及其工作原理.......................................................................... X VI3.4.2 IGBT的驱动电路 (XVII)结论 (XIX)参考文献................................................................................................................................ X X致谢 (XXI)引言随着世界工业化进程的不断加快,使得能源消耗逐渐增加,全球工业有害物质的排放量与日俱增,从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发,因此,能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。

小型家用风力发电机毕业设计

小型家用风力发电机毕业设计

小型家用风力发电机毕业设计1000字一、设计内容本次设计的目的是设计一台小型家用风力发电机,能够在一个家庭中使用。

此发电机可产生电流,将电力储存到电池中,通过逆变器将直流电转为交流电供应家庭用电。

设计将包括以下内容:1. 选择合适的风轮尺寸和型号。

2. 选出合适的发电机和电路。

3. 逆变器的设计与制作。

4. 发电机和逆变器的控制系统。

5. 外壳的设计和制造。

二、设计原理风力发电机是利用风能产生的机械能转变为电能的装置。

当环境中的风吹在旋转的叶片上时,通过叶轮将机械能传递给发电机。

发电机会将机械能转化为电能并储存在电池中,其后逆变器会将直流电变为交流电以供应各项家庭电力需求。

三、设计细节1. 风轮:通过大气压力的力量,使叶片旋转,最终达到发电目的。

在此设计中,我们选择了一种直径为0.9米,叶片数为三的风轮。

2. 发电机:发电机是小型家用风力发电机的核心。

在此设计中,采用了一台带有稳定器的直流发电机。

发电机输出电流的功率为250W。

3. 逆变器:逆变器可以将直流电转换为交流电,以供应家庭用电。

我们选择了一台可以将12伏直流电转换为220伏交流电的逆变器。

4. 控制系统:我们需要对风力发电机进行控制。

控制系统是根据风速来控制发电机的转速,将飞轮的转速保持在一个稳定范围内。

5. 外壳:外壳是保护小型家用风力发电机内部设备的一个重要部分。

我们选择了一种轻质的、具有良好透气性的材料来制作外壳。

四、设计结果这款小型家用风力发电机的核心部件是发电机和逆变器。

通过控制系统,可以在不同风速下保持转速的稳定。

外壳可以保护内部设备,同时也起到状觉上的美观作用。

通过此设计,我们发现小型家用风力发电机是最佳可持续能源选择之一。

它可以为家庭提供一定量的电力,同时具有环保和节能的特点。

小型风力发电机参数

小型风力发电机参数

小型风力发电机参数
小型风力发电机是一种可以利用风能进行发电的装置,可以广泛应用于家庭、农村及远离电网的地区。

其参数如下:
1. 风轮直径:通常为1-3米不等,直径越大,生成的功率也越大。

2. 额定功率:通常为几百瓦到几千瓦不等,具体视风轮直径、
切入风速和发电机效率等因素而定。

3. 切入风速:小型风力发电机启动所需的最小风速,通常为3-5米/秒。

4. 额定风速:风力发电机达到额定功率所需的风速,通常为
10-15米/秒。

5. 小风速发电能力:在低于额定风速时,风力发电机能够产生
的最大功率。

6. 风机转速:小型风力发电机的转速通常在100-500转/分钟之间。

7. 发电机类型:小型风力发电机通常采用异步发电机或永磁同
步发电机等。

8. 控制器类型:风力发电机通常需要安装电子控制器,以保证
发电系统的稳定性和安全性。

通过合理的参数选择和优化,小型风力发电机可以成为一种可靠、环保、经济的电力来源。

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垂直轴风力发电机

垂直轴风力发电机

垂直轴风力发电机增加概述及概述图片垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。

目录垂直轴风力发电机的分类垂直轴风力发电机发展风力发电设备行业的发展新型垂直轴风力发电机(H型)一、技术原理二、功率特性三、结构附:现有垂直轴风力发电电源比较:垂直轴风力发电机的特点现状垂直轴风力发电机的分类垂直轴风力发电机发展风力发电设备行业的发展新型垂直轴风力发电机(H型)一、技术原理二、功率特性三、结构附:现有垂直轴风力发电电源比较:垂直轴风力发电机的特点现状展开编辑本段垂直轴风力发电机的分类尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:①水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;②垂直轴风力发电机,风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。

利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型,其中有利用平板和被子做成的风轮,这是一种纯阻力装置;S型风车,具有部分升力,但主要还是阻力装置。

这些装置有较大的启动力矩,但尖速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低。

达里厄式风轮是法国G.J.M达里厄于19世纪30年代发明的。

在20世纪70年代,加拿大国家科学研究院对此进行了大量的研究,现在是水平轴风力发电机的主要竞争者。

达里厄式风轮是一种升力装置,弯曲叶片的剖面是翼型,它的启动力矩低,但尖速比可以很高,对于给定的风轮重量和成本,有较高的功率输出。

现在有多种达里厄式风力发电机,如Φ型,Δ型,Y型和H型等。

这些风轮可以设计成单叶片,双叶片,三叶片或者多叶片。

其他形式的垂直轴风力发电机有马格努斯效应风轮,他由自旋的圆柱体组成,当它在气流中工作时,产生的移动力是由于马格努斯效应引起的,其大小与风速成正比。

有的垂直轴风轮使用管道或者漩涡发生器塔,通过套管或者扩压器使水平气流变成垂直气流,以增加速度,偶写还利用太阳能或者燃烧某种燃料,是水平气流变成垂直方向的气流。

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家用风力发电机
家用风力发电机是一种可再生能源发电设备,它能够利用大自然
的风能转化为电能,为家庭供电。

近年来,随着环保意识的增强和能
源需求的不断增加,越来越多的家庭开始关注并使用家用风力发电机。

家用风力发电机的工作原理相对简单,它通过风轮叶片的旋转来
驱动发电机,转化风能为电能。

一般来说,家用风力发电机安装在高处,在有风的地方,可以通过转动叶片产生机械能,再通过发电机转
化为电能,供给家庭使用。

家用风力发电机的优点之一是可再生性。

与传统的能源发电方式
相比,如燃煤发电、核能发电等,风力发电是一种无污染、无排放的
清洁能源,对环境几乎没有任何影响。

而且,风力是一种不断可再生
的能源,与日常用电需求形成了较好的匹配关系。

此外,家用风力发电机的能量来源广泛。

在地球上,风资源是分
布最广、可利用性最强的一种能源,几乎无处不在。

无论是城市还是
农村,只要有风就能发电。

这为广大家庭提供了丰富的能源选择,降
低了能源消耗的成本和依赖。

家用风力发电机在保护环境的同时,还能够为家庭节约能源费用。

随着国内外风力发电技术的不断发展完善,家用风力发电机的效率和
稳定性大幅提高,发电能力得到有效增加。

一些家庭可以通过风力发
电机满足自家电力消耗需求,并且还能将多余的电能卖给电网,获得
额外收入。

这对于家庭经济的改善和能源的可持续利用具有重要意义。

不过,家用风力发电机也存在一些局限性。

首先,家用风力发电
机需要安装在开阔地带或高楼顶端,才能有效利用风能。

如果家庭居
住地区缺乏足够的风力资源,风力发电机的效益将会受到影响。

其次,家用风力发电机的制造和安装成本相对较高,需要一定的投资。

虽然
随着技术进步和市场竞争的加剧,风力发电机的成本有所下降,但仍
然需要家庭在投资和使用中进行综合考虑。

此外,风力发电机在使用中也会产生噪音和视觉上的影响。

风力
发电机的旋转叶片会发出嗡嗡的声音,对一些对环境噪音敏感的居民可能会产生一定的影响。

同时,对于追求美观的家庭来说,风力发电机的体积较大,外观较为特殊,可能会干扰到周围环境的视觉效果。

综上所述,家用风力发电机是一种可再生能源设备,具有清洁、可再生的优势。

作为家庭能源供给的一种选择,它为家庭提供了节省能源费用、减轻环境压力的机会。

尽管家用风力发电机在使用中存在一些局限性,但通过技术的不断进步和市场的发展,相信这一领域还有更多的潜力等待挖掘。

家庭在选择和使用家用风力发电机时,需要根据自身的需求和条件进行评估,以达到最佳的效益和使用体验。

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