第三章风力发电机的类型与结构综述.pptVIP

第三章 风力发电机的类型和结构;①微型风力发电机，其额定功率为50～1000W。 ②小型风力发电机，其额定功率为1.0～10.0kW。 ③中型风力发电机，其额定功率为10.0～100.0kW。 ④大型风力发电机，其额定功率大于100kW。;小型及大型风力发电机组;1.2根据动力学划分;1.3根据转子受力风向划分;1.4根据桨叶接受风能的功率调节方式;1.5根据叶轮转速是否恒定分类;1.6按照风力机旋转的主轴方向;水平轴及垂直轴风力发电机组; 独立运行风力发电机，风力发电机输出的电能经蓄电池蓄能，再供用户使用。这种方式可供边远农村、牧区、海岛、边防哨所等电网达不到的地区使用。一般单机容量在几百瓦到几kW。 并网运行风力发电机组，在风力资源丰富地区，按一定的排列方式安装风力发电机组，称为风力发电场。发出的电能全部经变电设备送到电网。这种方式是目前风力发电的主要方式。 风力同其它发电方式互补运行，风力—柴油互补方式运行，风力—太阳能电池发电联合运行，风力—抽水蓄能发电联合运行等。这种方式一般需配备蓄电池，以减少因风速变化导致的发电量的突然变化所造成的影响，还可节约一次能源。;2 水平轴风力发电机结构;风轮的组成图; 风轮是风力机最重要的部件，它是风力机区别于其它动力机的主要标志。风轮的作用是捕捉和吸收风能。并将风能转变成机械能。再由风轮轴将能量送给传动装置以水平轴升力型风力机的风轮为例(下图)来说明风轮功率的计算。 ;风以速度V吹向风轮时，风轮转动。设旋转着的风轮其扫掠面积为A，空气密度为 ，在1s中内流向风轮的空气所具有的动能为 （1） 若风轮的直径为D，则 （2） 这些风能不可能全部被风轮捕获。;风轮捕获风能并将之转换成机械能，再由风轮轴输出的功率N（称之为风轮功率)。它与 之比，称为风轮功率系数(或风能利用系数)，用 表示，即 （3） （4） 式中 的值为0.2～0.5。 ;由式（3）得知： 因此，当风轮大小、工作风速一定时，应尽可能提高 值，以增大风轮功率。这是从事风能开发利用的科技人员追求的主要目标之一。 ;叶片及叶片材料;叶片发展趋势; 叶片是风力机捕捉风能的最重要部件。风能利用效率取决于良好的叶片的空气动力外型，以及具有高强度、高硬度、低密度以及较长使用寿命等优良特点的制造材料。;常见的风力机叶片的横截面结构图;叶片材料选择的要求及选择规则;叶片材料选择规则;纤维增强复合材料 玻璃纤维复合材料 碳纤维复合材料 玻璃钢复合材料; 玻璃钢叶片; 玻璃钢叶片的优点;*;轮毂;轮毂有固定式和铰链式两种; 主轴也称为低速轴，安装在风轮和齿轮箱之间。前端通过螺栓与轮毂刚性连接，后端与齿轮箱低速连接，承力大而且复杂。 ; ;齿轮箱是风力发电机组关键零部件之一。由于风力机工作在低转速下，而发电机工作在高转速下，为了实现风力机和发电机的匹配，采用增速齿轮箱。; 齿轮箱的分类;2.3 调速装置; 风力机调速装置调速原理;侧翼及偏心装置调速原理示意图 ;;发电机是将由风轮轴传来的机械能转变成电能的设备。; 塔架的功能是支撑位于空中的风力发电系统，塔架与基础相连接，承受风力发电系统运行引起的各种载荷，同时传递