1. 轴向风力发电机
宗申大江发电机质量很好,该品牌凭着超赞的品质在业界中享有盛誉,深受众多消费者的认可和青睐,口碑很好。
宗申大江发电机采用旋转磁场式,机座及端盖均用铸铁制成。定子铁心由0.5mm厚优质硅钢片叠压而成。产品导线采用高强度漆包线,机壳内装有离心式风扇,产生轴向风力冷却电机,效果非常好。它的稳定性能较强,具有较强的调速和控制装置,能够支持水流发电机在工作的调速器的性能稳速操作,平稳运行。在正常工作时不会产生较大的噪音污染,是一款值得信赖和推荐的产品。
2. 轴流式风力发电机
小型轴流风机转速变慢风力小,如果是接线错误轴流风机根本就不会转动,而且轴流风机采用的直流供电是不需要外接什么电容的,上述两个原因都可以排除,轴流风机转速变慢最大的可能就是轴流风机内部的霍尔元件损坏,需要拆开轴流风机的外壳对这些部位进行重点检测。
3. 轴向风力发电机图片
目前获得广泛应用的水平轴风力发电机刹车系统一般由空气制动系统和机械制动系统两部分组成。
空气制动系统主要分为 定桨距风力发电机的叶尖扰流器和变桨距风力发电机 的变桨距控制两类。空气制动系统能够使风轮速度降下 来,但却不能使风轮完全停止转动,机械制动系统起 着使风机停机的作用。
目前空气制动系统设计已日臻完 善,此处不再研究,重点研究机械制动系统。 机械制动系统主要是靠在风力发电机齿轮箱的低速轴或者 高速轴上安装的刹车闸来实现刹车的。由于盘式制动器 具有制动性能稳定,沿制动盘轴向施力,制动轴不受 弯矩,且径向尺寸小等优点,故是风力发电机组最常 用的制动器。
4. 风力发电机转轴
旋转接头 叶尖液压油缸的油管安装在齿轮箱的低速轴法兰上的油分配器上,一根通过主轴的可转动的不锈钢管一端与油分配器相连,另一端与旋转接头连接,液压站叶尖油管也与旋转接头连接。
当叶轮转动时,主轴内的不锈钢管随着转动,旋转接头与不锈钢管的接头也随着转动,而与液压站叶尖油管连接的外圈不动。气动刹车由液压系统控制,其工作原理为:
当风力发电机处于运行状态时,叶尖扰流器作为叶片的一部分起吸收风能的作用,液压系统提供的压力油通过旋转接头进入安装在叶片根部的液压油缸,压缩和叶尖阻尼板相连的弹簧使叶尖阻尼板和叶片主体平滑地联为一体,在正常停机时,液压系统压力下降,叶尖的液压压力减小,叶片在离心力和弹簧机构的共同作用下,叶尖被甩出并沿转轴旋转大约74度,产生阻尼力矩,从面使叶轮的转速迅速下降。在过速状态下,离心力通过钢丝绳使液压缸上压力增加,导致储压罐(压力升高;当压力超过设定值时,发信号停机;叶尖甩出,当压力超过防爆膜的设定值时,防爆膜被冲开,系统泄压,叶尖闸动作停机。
5. 轴式风力发电机
大致有两种:
1)水平轴式安装的风力发电机。水平轴式安装的风力发电机一般由塔基和塔基上部搭载的工作翼舱构成。工作翼舱里一般会布置有齿轮调速系统、液压系统、发电机系统等机构。一般的风机上安装的翼片数有3到6个。水平轴式安装的风力发电机上安装调向装置是为了让风机上安装的翼片最优的迎风角度,从而使得风机产生更大的响应容量。目前水平轴式安装的风力发电机技术比较成熟,许多风电站都采用水平轴式安装的风力发电机来产生电能。
2)垂直轴式安装的风力发电机。20世纪30年代研制出了垂直轴式安装的风力发电机。垂直轴式安装的风力发电机可以分别利用翼型升力和空气阻力做功来输出电能。Darrieus型风机为其中一类具有典型代表性的风力发电机,常见有Y型、H型、菱形等多种类型。S型风轮是第二类风机的典型结构,它由两个轴线错开的半圆柱形组成,其主要优点是起动时转矩较大。
6. 轴向风力发电机原理图
风力发电正在世界上形成一股热潮,风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行,我国也在西部地区大力提倡。因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染,是一种特别好的发电方式。 风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国近几年风电产业突飞猛进。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。
机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性,表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型。 风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。广义地说,它是一以大气为工作介质的能量利用机械。
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。
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,而且被设计得很像飞机的机翼。
轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。
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。
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。 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。
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。 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。
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。
液压系统:用于重置风力发电机的空气动力闸。
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。
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。
风速计及风向标:用于测量风速及风向 前言 第1章绪论1 1 1风能利用及风力发电历史2 1 2中国风能资源与开发前景4 1 2 1风能特点4 1 2 2我国风能资源分布特点及 开发前景5 1 2 3风电发展概况7 1 3风力发电技术现状与发展8 1 3 1风力发电机组的类型8 1 3 2大型水平轴并网风电机组的 基本结构10 1 3 3风力发电技术的发展状况11 1 4风电机组相关设计标准14 1 4 1国际电工委员会标准14 1 4 2国外主要风电标准15 1 4 3中国主要风电标准16 思考题17 第2章风能及其转换原理18 2 1风的种类及其特性18 2 1 1风的形成及其基本特性18 2 1 2全球性的风21 2 1 3地方性的风22 2 1 4平均风23 2 1 5脉动风27 2 1 6极端风29 2 1 7地形地貌对风的影响31 2 2风的测量与估计32 2 2 1风向的测量33 2 2 2风速的测量33 2 2 3风能估计34 2 3风能资源评估及风电场选址概述37 2 3 1风能资源评估38 2 3 2风电场选址38 2 4风能转换基本原理40 2 4 1叶片上的气动力40 2 4 2风能转换基础理论42 2 5风力机的特性46 2 5 1风轮空气动力特性46 2 5 2风力机的运行特性47 2 5 3实度对风力机特性的影响48 思考题50 第3章风力发电机组的结构51 3 1水平轴风电机组概述51 3 1 1风电机组的基本结构、性能 和类型51 3 1 2风电机组主要参数56 3 1 3风电机组设计级别60 3 2风轮61 3 2 1叶片61 3 2 2轮毂66 3 2 3变桨机构67 3 3风电机组传动系统69 3 3 1风轮主轴69 3 3 2增速齿轮箱71 3 3 3轴的连接与制动79 3 4机舱、主机架与偏航系统80 3 4 1机舱80 3 4 2主机架80 3 4 3偏航系统81 3 5塔架与基础84 3 5 1塔架84 3 5 2陆上风电机组的基础88 3 5 3海上风电机组的基础90 3 6风电机组其他部件91 思考题91 第4章风力发电机92 4 1发电机的工作原理92 4 1 1发电机的基本类型92 4 1 2直流发电机的基本工作原理94 4 1 3同步交流发电机的基本工作 原理95 4 1 4异步交流发电机的基本工作 原理97 4 2风力发电系统中的发电机98 4 2 1并网风电机组使用的发电机99 4 2 2离网风电机组使用的发电机100 4 3并网风力发电机101 4 3 1同步发电机101 4 3 2异步发电机103 4 3 3双馈异步发电机104 4 3 4直驱型发电机107 思考题110 第5章风力发电机组的控制及安全 保护111 5 1风力发电机组的控制技术111 5 1 1风力发电机组的基本控制 要求111 5 1 2风力发电机组的控制系统 结构114 5 1 3风力发电机组的运行控制 过程115 5 2风力机控制117 5 2 1风力机控制的空气动力学 原理117 5 2 2定桨距风力机控制118 5 2 3变桨距风力机控制119 5 2 4功率控制121 5 3发电机控制123 5 3 1风力发电机控制要求123 5 3 2异步风力发电机控制124 5 3 3双馈式发电机控制129 5 3 4直驱式发电机控制132 5 4风力发电机组信号检测135 5 4 1风速及风向信号检测135 5 4 2转速信号检测135 5 5控制系统的执行机构136 5 5 1制动保护系统137 5 5 2变桨距执行系统137 5 5 3偏航系统139 5 6风电机组的安全保护140 5 6 1风电机组安全保护系统设计140 5 6 2风电机组安全链系统141 5 6 3风力发电机组防雷保护142 思考题143 第6章垂直轴风力发电机组145 6 1垂直轴风力发电机组及其发展 概况145 6 1 1垂直轴风力发电机组的发展 概况145 6 1 2垂直轴风力机的类型146 6 1 3垂直轴风力机的主要特点148 6 2垂直轴风力机基本原理149 6 2 1阻力型垂直轴风力机149 6 2 2升力型垂直轴风力机151 6 3水平轴与垂直轴风力机的对比152 思考题153 第7章离网风力发电系统154 7 1离网风力发电机组的应用154 7 1 1向大用户直接供电154 7 1 2向农户、村落、农牧场供电155 7 2微、小型风力发电机组结构156 7 2 1叶片与风轮157 7 2 2调速装置157 7 2 3调向装置158 7 2 4发电机159 7 2 5塔架160 7 2 6蓄电池160 7 2 7控制器和逆变器160 7 3互补发电系统160 7 3 1风 光互补发电系统160 7 3 2风力发电机与蓄电池系统162 7 3 3风力 柴油互补发电系统164 7 4储能装置166 7 4 1蓄电池166 7 4 2抽水蓄能170 7 4 3飞轮储能170 7 4 4超导储能171 7 4 5其他储能方式171 思考题171 附录风力发电名词术语汉英对照172 参考文献178
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