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第三章 风力发电机的类型和结构 1 风力发电机的种类 1.2根据动力学划分 阻力型风力发电机：在逆风方向装有一个阻力装置，当风吹向阻力装置时推动阻力装置旋转，旋转能转化为电能。 风力发电机不能产生高于风速很多的转速；风轮转轴的输出扭矩很大。常用于扬水、拉磨等动力。 升力型风力发电机：风能吹过转子时对转子产生升力带动转子转动。 由于升力的作用，风轮圆周速度达到风速几十倍，现代风力发电机组几乎全是此类型。 1.3根据转子受力风向划分 顺风型风力发电机：发电机在转子前面，转子自然顺风受力产生能量。 逆风型风力发电机：发电机在转子后面，转子由外力调节，始终保持迎风受力从而产生能量。 1.4根据桨叶接受风能的功率调节方式 定桨距（被动失速型）风力发电机：定桨距（失速型）的桨叶与轮毂的连接是固定的。 风速变化时，桨叶的迎风角不能随之变化。定桨距（失速型）机组结构简单、性能可靠。 变桨距风力发电机：变桨距机组叶片可绕叶片中心轴旋转，使叶片攻角可在一定范围内（一般0-90度）调节变化。 性能比定桨距提高很多，但结构复杂，多用于大型机组。 主动失速风力发电机：发电机达到额定功率后，主动失速调节是使桨距角向减小的方向转过一个角度。 目的使攻角相应增大，以限制风能利用率。 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 水平轴风力发电机：风轮轴线安装位置与水平夹角不大于150度的风力机。可以是升力装置(升力驱动风轮)，也可以是阻力装置(阻力驱动风轮)。 垂直轴风力发电机：风轮轴线安装位置与水平面垂直的风力机。在风向改变时，无需对风。在这点上，相对水平轴风力机是一大优点。这使结构简化，同时也减少了风轮对风时的陀螺力。 1.7按风力发电机的运行方式 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。 2.6 增速器 由于风轮的转速低而发电机的转速高，为匹配发电机，要在低速的风轮轴和高速的发电机轴之间接一个增速器，增速器就是使转速提高的变速器。增速器的增速比是发电机额定转速和风轮额定转速比。 2.7 联轴器 增速器和发电机之间用联轴器连接。 在风力发电机中，常采用刚性联轴器、弹性联轴器（或万向联轴器）两种方式。 在低速轴端（主轴与齿轮箱低速轴联接处）选用钢性联轴器，一般多选用涨套式联轴器、柱销式联轴器等； 在高速轴端（发电机与齿轮箱高速轴联接处）选用弹性联轴器（或万向联轴器），一般选用轮胎联轴器，或十字节联轴器。 风力发电机组的传动装置包括增速器与联轴器等。 齿轮箱的分类 按照传动的方式可以分为：展开式，分流式，同轴式以及混合式 2.3 调速装置 自然界的风速经常变化。风轮的转速随风速的增大而变快，发电机的输出电压、频率、功率也增加；当风轮的转速超过额定值时，有可能影响机组的使用寿命，甚至造成设备的毁坏。为使风轮能以一定的转速稳定地工作，风力发电机组上设有调速装置。 调速装置是在风速大于设计额定风速时才起作用，因此又被称为限速装置。当风速增至停机风速时，调速装置能使风轮顺桨(风向与风轮旋转平面平行)停机。 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 缩小风轮圆形迎风面积原理图 发电机是将由风轮轴传来的机械能转变成电能的设备。 2.4 发电机 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，同时传递这些载荷到基础，使整个风力发电机组能稳定可靠地运行。 2.5 塔架 微型风力机 小，中型风力机 中，大小型风力机 大型风力机 2.8.1机舱 2.8 控制系统及附属部件 2.8.2 机头座 回转体(转盘)是塔架与机头座的连接部件，通常由固定套、回转圈以及位于它们之间的轴承组成。固定套销定在塔架上部，回转圈与机头座相连，通过它们之间的轴承和对风装置相连， 在风向变化时，机头便能水平地回转，使风轮迎风工作。 2.8.3 回转体 大、中型风力机的回转体常借用塔式吊车上的回转机构。 小型风力机的回转体通常是在上、下各设一组轴承，可采用圆锥滚子轴承。也可以上面用向心球轴承承受径向载