风力发电机工作原理

风电设备结构组成及其相关综述 一 风力发电机的分类结构发电机 通常被称为感应电机或异步发电机 风力发电机从结构上可分为两类其一是水平轴风力机 叶片安装在水平轴上 叶片接受风能转动去驱动所要驱动的机械 水平轴风力机分多叶片低速风力机和1 3个叶片的高速风力机 其二是垂直轴风力机 风轮轴是垂直布置的 叶片带动风轮轴转动再驱动所要驱动的机械 图1 水平轴风力发电机 图2 垂直轴风力发电机 水平轴风力发电机的结构水平轴风力发电机是世界各国风力发电机最为成功的一种形式 而生产垂直轴风力发电机的国家很少 主要原因是垂直轴风力发电机效率低 需驱动设备 同时换有些技术问题尚待解决 水平轴风力发电机主要有风轮 风轮轴 低速联轴器 增速器 高速轴联轴器 发电机 塔架 调速装置 调向装置 制动器等组成 风轮叶片安装在轮毂上称作风轮 它包括叶片 轮毂等 风轮是风力发电机接受风能的部件 现代的风力发电机的叶片数 常为1 4枚叶片 常用的是2枚或3枚叶片 由于叶片是风力发电机接受风能的部件 所以叶片的扭曲 翼型的各种参数及叶片结构都直接影响叶片接受风能的效率和叶片的寿命 叶片尖端在风轮转动中所形成圆的直径称为风轮直径 亦称叶片直径 增速器由于风轮的转速低而发电机转速高 为匹配发电机 要在低速的风轮轴与高速的发电机之间接一个增速器 增速器就是一个使转速提高的变速器 增速器的增速比i是发电机额定转数nd与风轮额定转数n的比 即j nd n 联轴器 增速器与发电机之间用联轴器连接 为了减少占地空间 往往联轴器与制动器设计在一起 风轮轴与增速器之间也有用联轴器的 称低速联轴器 制动器制动器是使风力发电机停止运转的装置 也称刹车 制动器有手制动器 电磁制动器和液压制动器 当采用电磁制动器时 需有外电源 当采用液压制动器时 除需要外电源外 还需泵站 电磁阀 液压油缸及管路等 发电机叶片接受风能而转动最终传给发电机 发电机是将风能最终转变成电能的设备 塔架塔架是支撑风力发电机的支架 塔架有钢架结构的 有圆锥形钢管和钢筋混凝土的等三种形式 同时塔架又分为硬塔 柔塔 甚柔塔 硬塔的固有频率大于Kn 其K为叶片数 n为风轮转数 柔塔的固有频率在Kn和n之间 甚柔塔的固有频率小于n 为防止钢制塔架生锈 往往对钢制塔架热镀锌 调速装置风速是变化的 风轮的转速也会随风速的变化而变化 为了使风轮运转在所需要的额定转速下的装置称为调速装置 当风速超过停机风速时 调速装置会使风力发电机停机 调速装置只在额定风速以上时调速 调向装置调向装置就是使风轮正常运转时一直使风轮对准风向的装置 风力发电机的调向有很多种形式 风力发电机装配工艺如下图示机舱 塔筒 叶片 装配 机舱一 基座装配 二 齿轮箱装配 三 发电机装配 四 上部外壳总成 塔筒一 钢板验收和质量控制 二 成形加工 三 焊接 四 喷丸处理 涂装和干燥 五 辅助设备装配 叶片一 梁制造 二 外壳制造 三 装配 四 固化 五 修正和抛光 装配一 平台建造和基础 二 塔架吊装 三 机舱安装 以上较为笼统的介绍了风力发电机工作原理及相关风力发电机知识 风能资源是清洁的可再生能源 安全 清洁 资源丰富 取之不竭 是一种永久性的大量存在的本地资源 可为我们提供长期稳定的能源供应 风力发电是新能源领域中技术最成熟 最具规模 开发商业化发展前景的发电方式之一 发展风电对于保障能源安全 调整能源结构 减轻环境污染 实现可持续发展等都具有非常重要的意义 近年来 风电机组技术改进的主要方向是降低制造成本 提高单机容量 提高风能转换效率 自动控制等 主流风电机组的单机容量为600 2000千瓦 容量越大 发电效率越高 技术难度越大 国内单机容量750 2000千瓦的机组最受欢迎 以上较为笼统的介绍了风力发电机工作原理及相关风力发电机知识 风能资源是清洁的可再生能源 安全 清洁 资源丰富 取之不竭 是一种永久性的大量存在的本地资源 可为我们提供长期稳定的能源供应 风力发电是新能源领域中技术最成