风力发电系统有哪些设备组成

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风力发电构造及原理

风力发电构造及原理

风力发电构造及原理
风力发电是一种利用风能将风轮转动,进而驱动发电机产生电能的方法。

风力发电主要由以下几个构造组成:
1. 风轮:也称风能转换装置,是将风能转化为机械能的装置。

风轮通常由多个叶片组成,具有较大的面积,可以更好地捕获风能。

风轮形状一般为高度弯曲的螺旋状,以提高风能转换效率。

2. 风轮轴:连接风轮和发电机的轴道,负责传递风能转换的机械能。

3. 发电机:将机械能转化为电能的装置。

当风轮转动时,风轮轴会带动发电机转动,发电机中的磁场和线圈之间的相对运动产生电流,从而产生电能。

4. 控制系统:用于监测和调节风力发电机组的运行状态。

控制系统能够根据风速和发电机负荷情况,自动调整风轮的转速和方向,以确保风力发电机组的安全运行和发电效率。

风力发电的原理是通过将风能转化为机械能,再将机械能转化为电能。

当风流通过风轮时,风轮会受到风力的作用而旋转。

风轮上的叶片被风力推动,使得整个风轮转动。

风轮转动的机械能通过风轮轴传递给发电机,发电机将机械能转化为电能。

发电机通过磁场和线圈之间的相对运动产生交流电,经过整流等处理后,最终输出为可用的电能。

风力发电机组构成

风力发电机组构成

固定式轮毂: 相对固定铰链式轮毂: 自由的铰链式轮毂:
2、 传动系
将风轮的力和力矩通过变速后传递给发电机,当风轮转速过高 时并能限制传动轴转动。
传动系包括低速传动轴、叶片刹车盘、增速箱、耦合器和高速 传动轴。
齿轮箱和叶片:中国风电发展限制的主要因素。
2.1齿轮箱
(1)由于发电机转速高,二极三相交流发电机转速约每分 钟3000转,四极三相交流发电机转速约每分钟1500转, 六极三相交流发电机转速约每分钟1000转,而风力机风轮 转速低,小型风力机转速每分钟最多几百转,大中型风力 机转速约每分钟几十转甚至十几转。这么大的转速差别, 风轮只有通过齿轮箱增速才能带动发电机以额定转速旋转。
南高齿还与美国通用开展技术合作,专为通用公司做配套。
齿轮箱外资企业主要是弗兰德机电传动(天津)有限公司,2005年被西门子公司 收购后改名西门子机械传动(天津)有限公司,主要为外资整机厂供货。
2.2轴 承
风电机组主轴承在国内还没有专业制造厂, 目前几乎全部依赖进口,主要的国外厂商有 SKF、FAG等;其他部位的轴承,如偏航轴 承和变桨轴承,徐州罗特艾德公司可以生产。
风力发电系统构成
一、风力发电机组的系统组成
风力发电系统是将风能转换为电能的机械、电气及控制设 备的组合。
水平轴发电装置通常包括风叶、传动机构(传动轴、增速 器)、停车制动器、发电机、机座、 塔架、调速器(或限 速器)、对风装置、储能装置和控制器等。
(1)叶轮
将风的动能转换为机械能并带动其它装置。 叶轮由叶片与轮毂组成。 1.1叶片数目的确定 依据使用目的、当地风能状况决定采用高速或低速风轮后。 叶片数选择的基本原则: (1)提高风轮转速就要减少叶片数,这样可使齿轮箱变速比减小,并可降

风力发电机组的基本构成

风力发电机组的基本构成

风力发电机组的基本构成
风力发电机组是将风能转化为电能的装置,通常由以下几个部分构成:
1. 风轮:风轮是风力发电机组的核心部件,它由叶片、轮毂和轴组成。

风轮的作用是捕捉风能并将其转化为机械能。

2. 机舱:机舱内装有风力发电机组的主要设备,如发电机、变速器、控制器等。

机舱通常安装在塔顶,通过塔筒与地面相连。

3. 塔筒:塔筒是支撑机舱和风轮的结构,它通常由钢材制成,具有足够的强度和稳定性,以承受风轮和机舱的重量以及风载荷。

4. 发电机:发电机是将机械能转化为电能的设备,它通常采用异步发电机或同步发电机。

发电机的输出功率与风轮的转速和风速有关。

5. 变速器:变速器的作用是将风轮的低速旋转转化为高速旋转,以适应发电机的转速要求。

变速器通常采用齿轮箱或液力耦合器。

6. 控制器:控制器是风力发电机组的控制中心,它负责监测风速、风向、风轮转速、发电机输出功率等参数,并根据预设的控制策略对风力发电机组进行调节和控制。

7. 基础:基础是支撑塔筒和风力发电机组的结构,它通常由混凝土制成,具有足够的承载能力和稳定性。

8. 电缆:电缆用于将发电机的输出电能传输到地面的变压器或配电柜。

以上是风力发电机组的基本构成部分,不同类型和规格的风力发电机组可能会有所不同,但总体结构和功能基本相似。

(完整版)风力发电系统有哪些设备组成

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二、风力发电系统有哪些设备组成2.1 基本原理和部件组成如下:大部分风电机具有恒定转速,转子叶片末的转速为64米/秒,在轴心部分转速为零。

距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。

图中的黄色带子比红色带子,被吹得更加指向风电机的背部。

这是显而易见的,因为叶片末端的转速是撞击风电机前部的风速的八倍。

大型风电机的转子叶片通常呈螺旋状。

从转子叶片看过去,并向叶片的根部移动,直至到转子中心,你会发现风从很陡的角度进入(比地面的通常风向陡得多)。

如果叶片从特别陡的角度受到撞击,转子叶片将停止运转。

因此,转子叶片需要被设计成螺旋状,以保证叶片后面的刀口,沿地面上的风向被推离。

2.2 风电机结构机舱: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。

风力发电机工作原理和基本组成是什么?

风力发电机工作原理和基本组成是什么?

风力发电机工作原理和基本组成是什么?1. 工作原理风力发电机是利用风的能量将其转化为电能的一种装置。

它的工作原理基于风能转化为机械能,然后通过发电机将机械能转化为电能。

风力发电机的工作原理可分为以下几个步骤:1. 风能捕捉:风力发电机的核心部件是风轮,它通常由数片叶片组成。

当风吹过叶片时,受到风压的作用,叶片开始转动。

2. 机械能转换:叶片转动带动风轮转动,风轮与轴相连接。

当风轮转动时,轴也随之转动,将风能转化为机械能。

3. 传输和增强:转动的轴通过传动装置(常见的是齿轮箱)将机械能转移到发电机上。

传动装置的作用是增加转速和扭矩。

4. 电能转换:发电机接收到机械能后,将其转化为电能。

发电机是通过电磁感应原理工作的,转动的轴带动磁场与线圈之间的相对运动,从而在线圈中产生电流。

5. 电能输出:产生的电能经过调节和整流,最终通过电缆传输到电网中,供人们使用。

2. 基本组成风力发电机的基本组成包括以下几个核心组件:1. 风轮:也称为叶片,是风力发电机的捕风器。

它通过受到风压力的作用来转动轴,将风能转化为机械能。

2. 轴:风轮转动时带动的部分,将机械能传输给发电机。

3. 传动装置:常见的是齿轮箱,用于将风轮转动的低速旋转传递给发电机,增加转速和扭矩。

4. 发电机:包括定子和转子,通过转动的轴带动转子与定子之间相对运动,利用电磁感应原理将机械能转化为电能。

5. 控制系统:用于监测风力发电机的状态,调节发电机的输出功率,保证系统的稳定运行。

6. 电网接入装置:将发电机产生的电能通过调节和整流后,连接到电网中,实现电能的输出。

综上所述,风力发电机的工作原理是利用风能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。

其基本组成包括风轮、轴、传动装置、发电机、控制系统和电网接入装置等核心部件。

风力发电机的工作原理和基本组成的理解对于深入了解和应用风力发电技术具有重要意义。

风力发电机结构介绍

风力发电机结构介绍

风力发电机结构介绍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、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。

该机组通过风力推动叶轮旋转,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,有效的将风能转化成电能。

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。

(4)发电机发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。

明阳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。

(7)底座总成底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。

通过偏航轴承与塔架相连,并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。

MY1.5s/se型风电机组主要技术参数如下:(1)机组:机组额定功率:1500kw机组起动风速:3m/s机组停机风速: 25m/s机组额定风速: 10.8/11.3 m/s(2)叶轮:叶轮直径:82.6m叶轮扫掠面积:5316m2叶轮速度:17.4rpm叶轮倾角: 5o叶片长度:40.25m叶片材质:玻璃纤维增强树脂(3)齿轮箱:齿轮箱额定功率:1663kw齿轮箱转速比:100.48(4)发电机:发电机额定功率:1550kw发电机额定电压:690v发电机额定电流:1120A发电机额定频率:50Hz发电机转速:1750rpm发电机冷却方式:空-空冷却发电机绝缘等级:H级主刹车系统:变浆制动二级刹车系统:圆盘制动器(5)塔架:塔架型式:直立三段锥形塔架塔架高度:61830mm塔架底部直径:4200mm塔架重量:107t(6)偏航系统型式:主动对风齿轮圆盘星形驱动(7)控制器型式:PLC TwinCAT。

风力发电系统组成及技术原理

风力发电系统组成及技术原理

风力发电系统组成及技术原理
风力发电系统是一种利用风能转化为电能的装置,由风机、转轮、变速器、发电机、电力传输系统等组成。

风力发电系统的基本技术原理是利用风能驱动风机,风机通过转轮将机械能转化为旋转能量,旋转能量经过变速器调整后驱动发电机发电,再通过电力传输系统将电能输送到消费者。

风力发电系统的组成包括风机、转轮、变速器、发电机、电力传输系统等部分。

风机是风力发电系统的核心部分,其主要功能是将风能转化为机械能。

转轮是固定于风机上的部分,其主要功能是将机械能转化为旋转能量。

变速器的作用是调整风机输出的旋转速度,使其达到与发电机要求的相符。

发电机是将旋转能量转化为电能的装置,其输出的电能需要经过电力传输系统输送到消费者。

风力发电系统的基本技术原理是利用风能转化为电能。

风能是一种可再生的、无污染的能源,利用风能发电可以减少对传统能源的依赖,保护环境、降低能源消耗。

风力发电系统的核心技术是风机的设计和优化,以及发电机的高效转换和传输系统的稳定运行。

同时,风力发电系统的建设和运行需要考虑到环境保护、风机的适应性、安全性等多方面因素。

总之,风力发电系统是一种利用风能转化为电能的重要装置,由风机、转轮、变速器、发电机、电力传输系统等组成。

其基本技术原理是利用风能驱动风机产生机械能,再将机械能转化为旋转能量,通过变速器调整旋转速度,最终将旋转能量转化为电能并通过电力传输
系统输送到消费者。

风力发电系统的建设和运行需要考虑到多方面因素,才能实现可持续、高效和安全的发电。

风力发电机组内部结构

风力发电机组内部结构

风力发电机组内部结构
风力发电机组内部结构主要由风轮、发电机、机舱、塔架和控制系统等部分组成。

风轮:包括叶片、轮毂和加固件等,是风力发电机组中最重要的部分之一,其作用是将风的动能转换为机械能。

当风吹动叶片时,叶片会带动轮毂旋转,进而带动发电机发电。

发电机:发电机是风力发电机组中的核心部分,其作用是将风轮旋转的机械能转换为电能。

发电机通常由定子和转子两部分组成,定子固定不动,而转子则随着风轮的旋转而旋转。

机舱:机舱是安装风力发电机组的主要部位之一,通常由钢板制成封闭的箱形结构,内部安装有发电机、齿轮箱、刹车系统、偏航系统等关键部件。

机舱的作用是保护内部设备免受外部环境的影响,并确保设备的安全运行。

塔架:塔架是支撑风力发电机组的重要部分,通常由钢管或角钢制成,其高度和直径根据机组的功率和风速等条件而定。

塔架的作用是支撑风轮和机舱,并将它们固定在适当的高度上,以便捕获更多的风能。

控制系统:控制系统是风力发电机组的“大脑”,负责监测和控制机组的运行状态。

控制系统通常由传感器、控制器和执行机构等部分组成,可以实时监测风速、风向、发电机转速等参数,并根据这些参数调整机组的运行状态,确保机组的稳定运行和最
大发电量的输出。

除了上述主要部分外,风力发电机组还包括变速箱、主轴承、电气系统、液压系统、冷却系统、刹车系统等辅助部分,这些部分共同协作,确保风力发电机组的正常运行和高效发电。

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风力发电系统有哪些设备组成?
风力发电机根据应用场合的不同又分为并网型和离网型风力机,离网型风力发电机亦称独立运行风力机是应用在无电网地区的风力机,一般功率较小。

独立运行风力机一般需要与蓄电池和其他控制装置共同组成独立运行风力机发电系统。

这种独立运行系统可以是几千瓦乃至上几十千瓦解决一个村落的供电系统,也可以是几十到几百瓦的小型风力发电机组以解决一家一户的供电,我们这里主要介绍适合我国边远无电地区的小型风力发电机组。

小型风力发电机组一般由下列几部分组成:风轮、发电机、调速和调向机构、停车机构、塔架及拉索等,控制器、蓄电池、逆变器等。

①风轮:小型风力机的风轮大多用2-3个叶片组成,它是把风能转化为机械能的部件。

目前风轮叶片的材质主要有两种。

一种是玻璃钢材料,一般用玻璃丝布和调配好的环氧树脂在模型内手工糊制,在内腔填加一些填充材料,手工糊制适用于不同形状和变截面的叶片但手工制作费工费时,产品质量不易控制。

国外小风机也采用机械化生产等截面叶片,大大提高了叶片生产的效率和产品质量。

②发电机:小型风力发电机一般采用的是永磁式交流发电机,由风轮驱动发电机产生的交流电经过整流后变成可以储存在蓄电池中的直流电。

③调向机构、调速机构和停车机构:为了从风中获取能量,风轮旋转面应垂直于风向,在小型风机中,这一功能靠风力机的尾翼作为调向机构来实现。

同时随着风速的增加,要对风轮的转速有所限制,这是因为一方面过快的转速会对风轮和风力机的其他部件造成损坏,另一方面也需要把发电机的功率输出限定在一定范围内。

由于小型风力机的结构比较简单,目前一般采用叶轮侧偏式调速方式,这种调速机构在风速风向变化转大时容易造成风轮和尾翼的摆动,从而引起风力机的振动。

因此,在风速较大时,特别是蓄电池已经充满的情况,应人工控制风力机停机。

在有的小型风力机中设计有手动刹车机构,另外在实践可采用侧偏停机方式,即在尾翼上固定一软绳,当需要停机时,拉动尾翼,使风轮侧向于风向,从而达到停车的目的。

④小型风力机的塔架:一般由塔管和3-4根拉索组成,高度6-9米,也可根据当地实际情况灵活选取。

⑤蓄电池:是发电系统中的一个非常重要的部件,多采用汽车用铅酸电瓶,近年来国内有些厂家也开发出了适用于风能太阳能应用的专用铅酸蓄电池。

也有选用镉镍碱性蓄电池的,但价格较贵。

⑥控制器和逆变器:风力机控制器的功能是控制和显示风力机对蓄电池的充电,以保证蓄电池不至于过充和过放,以保证蓄电池的正常使用和整个系统的可靠工作。

目前风力机控制器一般都附带一个耗能负载,它的作用是在蓄电池瓶已充满,外部负荷很小时来吸纳风力机发出的电能。

⑦逆变器:逆变器是把直流电(12V、24V、36V、48V)变成220V交流电的装置,因为目前市场上很多用电器是220V供电的,因此这一装置在很多应用场合是必须的。

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