h型垂直轴风力发电机(垂直轴风力发电机结构图

鑫锐电气 2023-01-23 01:55 编辑:admin 262阅读

1. 垂直轴风力发电机结构图

1、风力发电机的制作需要在风叶轴与发电机转轴间做一组齿轮,用以改变转速。因为一般风叶轴都比较小,转速也慢。

2、需要装一个大的齿轮盘然后再接一个小的齿轮盘接到发电机的转子轴上面。转速与齿轮大小比成正比。这一部分是动力装置。风力发电机就是利用动能转化成电能的。

3、发电机部分,这一部分有成品可以买。发电机的原理同电动机刚好相反,一个是将电能转成动力,一个是将动力转化成电能。

4、只要购买一个直流发电机并安装叶片就行了,太阳能发电机不容易自制,可以购买太阳能电池组进行组装就制作完成了垂直轴风力发电机。

2. 垂直轴风力发电机图解

垂直轴风力发电机组具有以下优点:

(1)发电机及变速箱可安装在地面上,易于维护;

(2)不需要尾翼和偏航系统来驱动浆叶;

(3)塔架设计简单;

垂直轴风力发电机组存在以下缺点:

(1)效率低下,由于叶片在同一圈内运行,不产生扭矩;

(2)过速时速度控制困难;

(3)自动启动困难;

(4)垂直轴风力发电机组(包括发电机)整体效率较低。

3. 垂直轴风力发电机结构图讲解

一、垂直轴风力发电机组有如下优点:

(1)发电机和变速箱能安装在地上,易于维护和维修;

(2)不需要尾翼和偏航系统来驱动浆叶;

(3)塔架设计简单;

二、垂直轴风力发电机组有如下缺点:

(1)效率低,由于叶片在同一个圈里运行,它不产生力矩;

(2)过速时的速度控制困难;

(3)难以自动启动;

(4)垂直轴风力发电机组(包括发电机在内)的总体效率较低。

总结:水平轴风力发电机组的发展历史较长,已经完全达到工作化生产,结构简单,效率比垂直轴风力发电机组高。到目前为止,用于发电的风力发电机都为水平轴,还没有商业化的垂直轴风力发电机组。

4. 垂直轴风力发电机的结构与原理?

该技术采用空气动力学原理,针对垂直轴旋转的风洞模拟,叶片选用了飞机翼形形状,在风轮旋转时,它不会受到因变形而改变效率等;它用垂直直线4-5个叶片组成,由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮,由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制,输配负载所用的电能。

该技术原理根据空气片条理论,实际计算可选取垂直风机旋转轴的切面进行计算模型,按叶片实际尺寸,每个叶片的旋转轴心距离为N米;用CFD技术进行模拟气动系数计算,计算原理采用离散数字方法求解翼形断面的气动力,用网格方法对雷诺数流动涡量分布比较形成高雷诺数下对Navier-Stokes方程进行数字模拟计算的原理结果。

采用稀土永磁材料发电的原理,配套与空气动力学原理的风轮,采用直驱式结构进行旋转发电。

专利技术:一种风力发电机 由于此种设计结构采用了特殊空气洞力学原理、三角形向量法的连接方式以及直驱式结构的原理,使得风轮的受力主要集中于轮毂上,因此抗风能力较强;此种设计的特性还体现在对周围环境的影响上,运转时无噪音以及电磁干扰小等特点使得新型垂直轴风力发电机优越性非常明显。

生产该类型垂直轴风力发电电源系统产品最多的是日本(2002年开始研究),还有英国、加拿大等国也在研制中,这些国家的大部分产品在风轮设计当中采用平行连接杆,这种方式对发电机输出轴要求较高,并且结构相对复杂,现场安装程序也偏多。另外,从力学方面分析,H型垂直轴风力发电机功率越大、叶片越长、平行杆的中心点与发电机轴的中心点距离越长,抗风能力就越差,因此,采取三角形向量法,可以弥补了上述的一些缺点。

5. 水平轴风力发电机结构图

风力发电机4mw,即输出功率4兆瓦,4千千瓦,1Mw(兆瓦)=1000Kw(千瓦)1Kw(千瓦)=1000w(瓦)1W(瓦)=1000mw(毫瓦)

一. 风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。一般由风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能,发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说,风能也是太阳能,所以也可以说风力发电机,是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发电机。

据定桨矩失速型风机和变速恒频变桨矩风机的特点,国内目前装机的电机一般分为异步型、同步型、水平轴、垂直轴风力发电机。

二.基本简介

风力发电机

许多世纪以来,风力机同水力机械一样,作为动力源替代人力、畜力,对生产力的发展发挥过重要作用。近代机电动力的广泛应用以及二十世纪50年代中东油田的发现,使 风力机的发展缓慢下来。

70年代初期,由于“ 石油危机”,出现了能源紧张的问题,人们认识到常规 矿物能源供应的不稳定性和有限性,于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。 风能作为可再生的、无污染的 自然能源又重新引起了人们重视。

三.主要结构

风力发电机

1.机舱:机舱包容着风力发电机的 关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子,即 转子叶片及轴。

2.转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。

3.轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。

4.低速轴:风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。

5.齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。

6.高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风力发电机被维修时。

7.发电机:通常被称为感应电机或 异步发电机。在现代风力发电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。

8.偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由 电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常,在风改变其方向时,风力发电机一次只会偏转几度。

9.电子控制器:包含一台不断监控风力发电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风力发电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。

10.液压系统:用于重置风力发电机的空气动力闸。

11.冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。

12.塔:风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风 汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。

13.风速计及风向标:用于测量风速及风向

14.尾舵:常见于水平轴上风向的小型风力发电机(一般在10KW及以下)。位于回转体后方,与回转体相连。主要作用一为调节风机转向,使风机正对风向。作用二是在大风风况的情况下使风力机机头偏离风向,以达到降低转速,保护风机的作用。

6. 水平轴风力发电机结构

风力发电机和太阳能发电机是有本质区别的。

风力发电机是靠将风能转化为机械能,再转化成电能的一种发电方式;而太阳能发电机是靠将太阳能转变成电能的一种发电方式。

目前商用大型风力发电机组一般为水平轴风力发电机,它由风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件所组成。风轮的作用是将风能转换为机械能,它由气动性能优异的叶片(目前商业机组一般为2—3个叶片)装在轮毂上所组成,低速转动的风轮通过传动系统由增速齿轮箱增速,将动力传递给发电机。上述这些部件都安装在机舱平面上,整个机舱由高大的搭架举起,由于风向经常变化,为了有效地利用风能,必须要有迎风装置,它根据风向传感器测得的风向信号,由控制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动,使机舱始终对风。

而太阳能发电机的太阳能电池板,是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。

完全可以将两者合并使用,作到“优势互补”。