1. 风力发电机的攻角定义
如果在变桨系统运行良好的状态下,基本可以抗住10级-12级左右的风力,大约每秒风速20m/s。12级以上的台风,或者是达到14级的超强台风,超大概率会出现折断和倒塌的情况。
风电倒塌
先看看风力等级分布:
中国气象网有一个风力等级的分布图,直接看10级以上的风速:24.5m/s-40m/s是10-12级风力的速度。
风力分布
我们再看看看,海上风力发电机的设计风速。看一下运达风电的风力发电机设计参数。
以前的金风,远景,明阳在他们的产品说明书上面,都是有极大风速参数的,现在都没有了。只有运达风电还留着。我们看一下详细数据。
运达风电风力发电机参数
不知道是否能看清,这里列举一下详细数据:5MW(5000kw),5.2MW,5.5MW,6MW,6.5MW这几个型号:
(1)额定风速都是10.1-10.6m/s。相当于5-6级风力,由于本身风力发电机都比较高,所以高空风速5-6级,可能地面风速感觉起来只有3-4级风(也就是树叶轻轻摇动的风力)。
(2)切入风速都是:20-25m/s。什么叫切出风速,简单的说就是,风速如果达到20M/s,风力发电机就必须要停机,不然就有危险。所谓的切出风速,就是叶片不在工作的风速。
那么怎么进行切出?“切出”这个词语的表面意思就是风电叶片,从风中出来。不在迎风,而是顺风。
叶片顺风,迎风有夹角
这上面的像飞机翅膀的部分,其实是风电叶片的横截面。风机叶片迎风面
叶片横截面受力
在实际的叶片上面,这一个横截面就是下面这样分布的。
受到的力样式
如果遇到强风,要保护风力发电就,就需要把风扇的叶片做到顺风,也就是攻角0度,或者是180度。
叶片攻角变化的情况下,升力和阻力系数变化
可以看到在0度,和180度的时候,正好升力和阻力可以抵消。
实际大风的时候就是这样:
叶片停止状态
这时候的叶片,如果用手掌来比划一下,就类似于正好同风形成一条线,而且恰好迎风。
仔细看视频中的几个风力发电机,都是一个朝向,这个朝向就是风向。
是什么做到叶片的切出?
变桨系统,和偏航系统。
1、偏航系统很好理解,就是大风车转头,玩过折纸的风车都知道,要正对着才能转,这就是偏航。在大风的时候,要正好同风来的方向一致。
2、变桨系统,就是每一个叶片底部,在机箱里面都有电机带动着叶片转动。
风机结构
看到最前面,叶片底部的原型法兰了吗?那个也是可以转动的。
结构是这个样子:
变桨系统
也就是说:在大风的时候,风机保护自己的方式是:变桨+偏航。然后就是停机,保证不动,正面硬抗。
但是这里面有一个问题:振动也会带来损坏。
有风的时候,我们都知道,一般都会出现振动。
2014年7月18日,超强台风“威马逊”台风正面登陆广东湛江徐闻,此次台风连续两次加强,最高风力17级(60米/秒以上);处于主风区内的某风场33台1500/77机组,有13台风机倒塌,另有5台风机损坏(叶片破裂、发电机掉落、机舱被揭开)以致无法运行。
勇士风场
现场倒塌是这样样子。仔细看第一张图,第一张图是顶部的风机掉在了前面,风塔向后倒去。这说明,顶部的风机是在到之前被甩出去的。
这很明显是振动造成的损害。
这就是在极大风速情况下,即便变桨系统运行良好,也有可能被台风损坏。
我们来看看运达风机的极大风速是多少?
是59.5m/s。
我记得金风1.5MW陆地风机,早期的极大风速好像是70m/s。
这基本上就是17级以上台风才能达到速度。
但是这并不是说,就一定能保证抗住17级台风。就像我们上面说的,在施工,或者是变桨系统不按照标准的情况。极有可能在40M/S以上就出现损坏。根据已有的资料记载,大致在50m/s以上的风速,超大概率对风电会带来损害。
如果损坏了风机值不值得修?要不要重建,一台风机多少钱?
按照2021年,海风风电平均招标价格大致在4-4.5元/Wh,算一下一个5MW的风机,大致价格在2200万左右。
如果坏了要不要重建?
风场需要审批,风场相当于地皮,风电塔相当于店铺,目的是要挣钱的。所以损坏了。一般都是考虑重建。不然风场一定会亏损。
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2. 风力发电机角速度
电吹风内含电阻丝,吹热风是电阻丝发热,耗电大,650瓦应该是在额定电压下热风的最大功率。冷风是自然风,功率小。w(功率)=f(风力)v(风速)=fn(转数)w(角速度)
电吹风 功率都是一定的(有的品牌一般分为三个档)
风力越大 就要求转数降低
所以在功率一定的前提下 转速越小 风力越大
3. 风机攻角怎么定义
风力发电上的液压通常要完成3个功能1.偏航制动 浆叶要保持迎风方向.要根据来风随时调整,调整后要锁定.这要靠液压夹紧油缸完成,液压站要长时间保压,尽量减少启动次数,主要组成是截止阀+蓄能器2,主轴制动紧急情况下不需要主轴旋转,要依靠液压缸夹紧主轴,布置上与偏航是一样的,3. 浆叶变距要根据风速,调节浆叶的迎角.充分利用风力,风速过大时,要自动顺桨,甩掉负荷,避免风车被吹倒.因为随时风速都在变化,浆叶的迎角也要时刻微调.液压上依靠比例阀的调节频繁改变油缸推力和位移,,通过机械机构放大.从而改变浆叶角度,主要依靠比例阀+截止阀完成.因为风电液压系统的流量很小,所以很少使用滑阀,以免内泄影响速度,滑阀也不利于保压.,在中小型的风车里,也会用直线步进电机代替液压油缸.推力稍小一些
4. 风力发电机倾斜角是多少
边长为a,斜角长度为√2a。
格条斜角长度计算方法: 根据格条的宽度,要求割角的角度,一般都是45°,斜边长=宽×1.414。
如果是格条放在玻璃的对角,则根据玻璃中空的内径长宽,用勾股定理计算出斜边长,c²=a²+b²。
扩展资料
倾斜角互补,两斜率互为相反数两条直线互相垂直,斜率互为相反数的倒数K1 X K2 =- 1两直线倾角互余,斜率乘积=1。
在同一平面内,如果两个不重合的且有同一顶角的两个角相加等于180度,那么我们称这两个角互补(互为补角) 。
若角A和角B的度数相加是180度,则称角A和角B互为补角,A是B的补角,B是角A的补角。
两个角的所在位置并不影响其互为补角,要判断两个角是否互补,只需满足:两个角的和等于180°。
5. 风力发电机对风角度
4级以上。
风力发电机是一种新型的发电设备,主要以风力为能源发电,这种设备对所需的风力大小有什么要求吗?换句话说,风力发电机发电的风力有多大,这个问题必须通过试验来说明。
理论上,风力达到3级有一定的利用价值,但从经济角度来看,适合发电的是风速超过4米的风。实验证明风力越大,经济效率也越大。目前,类似的中小型发电机在各个地区都有应用,并取得了良好的使用效果。