风电机组整机基础知识南车.pptVIP

风电机组整机基础知识南车;1.风力发电理论原理;现代风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样。风并非推动风轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会产生升力，令风轮旋转并不断横切风流。

风力发电机的风轮并不能提取风的

所有功率。根据Betz定律，理论上风电

机能够提取的最大功率，是风的功率的

59.6%。大多数风电机只能提取风的功

率的40%或者更少。

风力发电机主要包含三部分∶风轮、

机舱和塔杆。大型与电网接驳的风力发电

机的最常见的结构，是横轴式三叶片风轮

，并安装在直立管状塔杆上。;风轮叶片由复合材料制造。不像小型风力发电机，大型风电机的风轮转动相当慢。比较简单的风力发电机是采用固定速度的。通常采用两个不同的速度-在弱风下用低速和在强风下用高速。这些定速风电机的感应式异步发电机能够直接发产生电网频率的交流电。

比较新型的设计一般是可变速的（比如Vestas公司的V52-850千瓦风电机转速为每分钟14转到每分钟31.4转）。利用可变速操作，风轮的空气动力效率可以得到改善，从而提取更多的能量，而且在弱风情况下噪音更低。因此，变速的风电机设计比起定速风电机，越来越受欢迎。

机舱上安装的感测器探测风向，透过转向机械装置令机舱和风轮自动转向，面向来风。

风轮的旋转运动通过齿轮变速箱传送到机舱内的发电机（如果没有齿轮变速箱则直接传送到发电机）。在风电工业中，配有变速箱的风力发电机是很普遍的。不过，为风电机而设计的多极直接驱动式发电机，也有显著的发展。

;设於塔底的变压器（或者有些设於机舱内）可提升发电机的电压到配电网电压（香港的情况为11千伏）。

所有风力发电机的功率输出是随著风而变的。强风下最常见的两种限制功率输出的方法（从而限制风轮所承受压力）是失速调节和斜角调节。使用失速调节的风电机，超过额定风速的强风会导致通过业片的气流产生扰流，令风轮失速。当风力过强时，业片尾部制动装置会动作，令风轮剎车。使用斜角调节的风电机，每???叶片能够以纵向为轴而旋转，叶片角度随著风速不同而转变，从而改变风轮的空气动力性能。当风力过强时，叶片转动至迎气边缘面向来风，从而令风轮剎车。

叶片中嵌入了避雷条，当叶片遭到雷击时，可将闪电中的电流引导到地下去。

;2.风力发电发展史;3.风的功率计算;4.风力发电机的功率曲线;空气密度按照标准空气密度(1.225kg/m3)计算功率曲线如下。;5.风力发电机的主要种类;横轴风力发电机和竖轴风力发电机根据叶片固定轴的方位，风力发电机可以分为横轴和竖轴两类。竖轴式风电机工作时转轴方向与风向一致，横轴式风电机转轴方向与风向成直角。

横轴式风电机通常需要不停地变向以保持与风向一致。而竖轴式风电机则不必如此，因为它可以收集不同来向的风能。

横轴式风电机在世界上占主流位置。

逆风风力发电机和顺风风力发电机

逆风风电机是一种风轮面向来风的横轴式风电机。而对於顺风风电机，来风是从风轮的背後吹来。大多数的风力发电机是逆风式的。

单叶片、双叶片和三叶片风力发电机

叶片的数目由很多因素决定，其中包括空气动力效率、复杂度、成本、噪音、美学要求等等。大型风力发电机可由1、2或者3片叶片构成。叶片较少的风力发电机通常需要更高的转速以提取风中的能量，因此噪音比较大。而如果叶片太多，它们之间会相互作用而降低系统效率。目前3叶片风电机是主流。从美学角度上看，3叶片的风电机看上去较为平衡和美观。;6.风电场;7.世界各地的风力发电装置;叶片;叶轮直径尺寸分类：

有82米和88米

机型环境温度分类：

常温型：生存温度：-25℃~+45℃

运行温度：-15℃~+45℃

低温型：生存温度：-40℃~+45℃

运行温度：-30℃~+45℃;技术参数;3.风力发电机组机舱内部简图;1.叶片;现场照片;叶片技术发展——材料;叶片技术发展——尺寸;叶片技术发展——数量;2.轮毂;3.变桨系统：

通过控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向转动，实现风机的功率控制。

如果一个驱动器发生故障，另两个驱动器可以安全地使风机停机。

;4.叶轮组装图片;第三篇齿轮箱;齿轮箱;3.风电机组齿轮箱结构;4.齿轮箱的减噪装置图片;5.润滑冷却系统;1.装配位置;2.联轴器;制动器作用：

制动器是一个液