1. 风力发电机组的主要组成部分是什么
风力发电机组主要包括两大组成部分:主控控制系统和变桨控制系统。主控控制系统主要是控制整台风机的运转,而变桨控制系统则是专门针对不同的工况下对桨叶进行精确的控制,以实现桨叶的正常动作和紧急收桨。
一个完整的变桨控制系统包括的主要部件有驱动器和控制器(有的变桨控制系统只有驱动器, 没有控制器)、变桨电机、备用电源等。每种变桨控制系统在其结构上都有其独到之处, 因此为了更好的了解变桨控制系统,必须对其结构组成有充分的了解。
2. 风力发电机组由哪几个主要部件构成,各起什么作用
风力发电是风能的主要利用形式,安全清洁、充裕且源源不断。风力发电发展迅速,备受世界各国重视。
风力发电运行方式一:独立运行方式 属于小型风力发电,如家用型,由一台小型风力发电机向一户或者几户供电,并用蓄电池蓄电保证无风时用电。
风力发电运行方式二:组合运行方式 通常指风力发电与柴油机发电相结合,为一座大厦或者一个村庄及单位供电。
风力发电运行方式三:并入电网运行 风力发电并入常规电网运行,向大型电网提供电力,通常由几十台甚至百台风力发电机组成。
风力发电系统中最重要的部件是风力机和发电机。风力机围绕变桨距调节技术,而发电机围绕变速恒频发电技术,此两项技术是风力发电的核心技术。风力机通过叶轮捕获风能,将风能转化为机械动能,实现轮毂机械转动。变距调节方式可以调整叶片迎风面与众向旋转轴夹角,影响叶片受力与阻力,保障大风时风机输出功率的增加及输出功率恒定。采用变距调节方式,风机功率输出曲线平滑。在额定风速以下时,控制器将叶片攻角置于零度附近,不做变化,近似等同于定浆距调节。在额定风速以上时,变浆距控制结构发生作用,调节叶片攻角,将输出功率控制在额定值附近。变浆距风力机的起动速度较定浆距风力机低,停机时传递冲击应力相对缓和。正常工作时,主要是采用功率控制,在实际应用中,功率与风速的立方成正比。较小的风速变化会造成较大的风能变化。由于变浆距调节风力机受到的冲击较之其它风力机要小得多,可减少材料使用率,降低整体重量。且变距调节型风力机在低风速时,可使桨叶保持良好的攻角,比失速调节型风力机有更好的能量输出,因此比较适合于平均风速较低的地区安装。
变速恒频风力发电机采用交流励磁双馈型发电机,结构类似绕线型感应电机,只是转子绕组上加有滑环和电刷,转子的转速与励磁的频率有关,使得双馈型发电机的内部电磁关系既不同于异步发电机又不同于同步发电机,但它却具有异步机和同步机的某些特性。交流励磁双馈变速恒频风力发电机不仅可以通过控制交流励磁的幅值、相位、频率来实现变速恒频,还可以实现有功、无功功率控制,对电网而言还能起无功补偿的作用。交流励磁变速恒频双馈发电机系统有如下优点:允许原动机在一定范围内变速运行,简化了调整装置,减少了调速时的机械应力。同时使机组控制更加灵活、方便,提高了机组运行效率。需要变频控制的功率仅是电机额定容量的一部分,使变频装置体积减小,成本降低,投资减少。调节励磁电流幅值,可调节发出的无功功率;调节励磁电流相位,可调节发出的有功功率。应用矢量控制可实现有、无功功率的独立调节。风力发电是风能的主要利用形式,安全清洁、充裕且源源不断。风力发电发展迅速,备受世界各国重视。
3. 风力发电机主要由哪些部分组成
风力发电机组是由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。
各主要组成部分功能简述如下:
(1)叶片 叶片是吸收风能的单元,用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。
(2)变浆系统 变浆系统通过改变叶片的桨距角,使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态,当风速超过切出风速时,使叶片顺桨刹车。
(3)齿轮箱 齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速。
(4)发电机 发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。转子与变频器连接,可向转子回路提供可调频率的电压,(金属加工真不错)输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。
(5)偏航系统 偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式,与控制系统相配合,使叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高发电效率。同时提供必要的锁紧力矩,以保障机组安全运行。
(6)轮毂系统 轮毂的作用是将叶片固定在一起,并且承受叶片上传递的各种载荷,然后传递到发电机转动轴上。轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。
(7)底座总成 底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。通过偏航轴承与塔架相连,并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。
4. 风力风电机组由哪几部分组成
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,而且被设计得很象飞机的机翼。
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
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。
5. 风力发电机组主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
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。