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第26课风力发电装置模型
目录
CATALOGUE
·风力发电概述
·风力发电装置模型组成与工作原理
·制作材料与工具准备
·组装步骤详解与实践操作指导
·测试、优化与改进思路探讨
·课程总结回顾与未来展望
01
风力发电概述
风能定义
风能是地球表面大量空气流动
所产生的动能，是一种清洁、
可再生的自然能源。
风能利用历史
人类利用风能的历史悠久，早
期主要用于风车抽水、磨面等
风能特点
储量巨大、分布广泛、可再生
、无污染。
风能资源简介
风力发电原理
利用风力带动风车叶片旋转，通过增速机将旋转的速
度提升，来促使发电机发电。
风力发电优势
清洁环保，无温室气体排放；可再生，永不枯竭；建
设周期短，见效快；运营成本低，经济效益好。
风力发电原理及优势
海上风力发电
在海上利用风能进行发电，
具有不占用土地资源、风能
资源丰富等优势。
在风能资源丰富的地区，建
设大型风力发电场，为电网
提供稳定电力。
在城市、乡村等区域，利用
分散的风能资源进行发电，
满足当地电力需求。
风力发电技术应用领域
大型风力发电场分布式风力发电
国外风力发电现状
全球范围内，许多国家都在积极发展风力发电产业。欧洲、北美等地区在风力
发电技术研发、装备制造、项目运营等方面处于领先地位。一些国家通过政策引导，使风力发电在能源结构中的占比逐年提升。
国内风力发电现状
近年来，我国风力发电装机容量持续增长，已成为全球最大的风力发电市场。
政府大力支持新能源发展，风力发电技术不断进步，成本逐渐降低。
国内外风力发电现状对比
风力发电装置模型组成与工作原理
风轮叶片
发电机
塔筒与底座
控制系统
采用轻质材料制成，高效
将风轮传递的旋转动能转
支撑整个风力发电装置，
监测并调控风力发电装置
捕捉风能并将其转化为旋转动能。
换为电能的核心部件。
确保稳定性与安全性。
的运行状态，实现智能化
管理。
01020304
模型整体结构介绍
风轮叶片的翼型设计
借鉴航空翼型原理，优化叶片形状，提高风能利用率。
发电机的电磁感应原理
通过磁场与线圈的相对运动，实现机械能到电能的转换。
塔筒的结构设计
采用钢结构或混凝土结构，承受风轮及发电机的重量，抵御风载荷。
实时监测风速、风向等参数，调整风轮迎风角度，保证高效发电。
关键部件功能解析
控制系统的传感器与执行器
风能捕获
风轮叶片在风力作用下旋转，捕获风能。
机械能传递
风轮通过传动系统(如齿轮箱)将旋
转动能传递给发电机。
电能输出与储存
通过电缆将生成的电能传输至储能设备或并入电网，供用户使用。
电能生成
发电机内部磁场与线圈相对运动，产
生感应电流，即电能。
能量转换过程剖析
发电机过热保护
监测发电机温度，一旦过热则自动停机并启动散热系统，确保
设备安全运行。
风速过大保护
当风速超过设定安全值时，控制系统自动调整风轮角度或停机
,防止设备损坏。
故障诊断与报警
通过传感器实时监测各部件运行状态，发现故障时及时报警并
提示故障位置，便于维修人员迅速排除故障。
安全保护与故障诊断机制
02
01
03
制作材料与工具准备
主要材料
包括小型风力发电机叶片、发电机、支架、电池
盒等。选购时需注意材料的质量、规格尺寸以及
兼容性。
辅助材料
导线、螺丝、绝缘胶带等。这些材料用于连接和
固定主要部件，确保模型稳定可靠。
选购指南
建议通过正规渠道购买品牌知名度高、用户评价
好的材料，同时比较不同产品的性价比，选择性价比高的材料。
所需材料清单及选购指南
1
2
3
电动工具
如电钻、切割机等，可提高加工效率。
使用前需检查工具是否完好无损，并严格按照说明书操作，确保安全。
常用工具介绍及使用技巧
加工工艺流程
首先根据设计图纸确定各部件的尺寸和位置，然后按照工艺
流程逐步进行加工，包括切割、钻孔、打磨、组装等步骤。
最后进行调试和检测，确保模型能够正常运转。
注意事项
加工过程中需保持工作区域整洁，避免杂物干扰加工精度；
同时要定期检查工具是否完好无损，确保加工安全；在组装
过程中需严格按照图纸要求操作，避免出现错误或损坏部件
加工工艺流程和注意事项
预算规划与成本控制策略
成本控制策略
预算规划
04
组装步骤详解与实践操作指导
叶片加工
选用轻质材料如塑料或木材制作叶片，根据设计图纸进行精确裁剪，确保叶片形状和尺寸符合要求。对裁剪好的叶片进行边缘打磨，防止划伤。
发电机制作
准备小型直流发电机，检查发电机内部线圈和磁铁是否完好。根据需要对发电机进行适当改装，如增加轴承以提高转动顺畅度。
支架与底座加工
选用稳固的金属或塑料材质制作支架与底座，确保能够支
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