小型風力發(fā)電機組動力結(jié)構(gòu)設計說明書.doc

小型風力發(fā)電機動力結(jié)構(gòu)設計1目錄摘要（中文）（英文）第一章概述11.1課題研究的目的和意義11.2課題的研究現(xiàn)狀及已有成果21.3本課題的研究內(nèi)容4第二章風能資源62.1風的重要性62.2風能的特點和限制性62.3我國風能資源區(qū)劃92.4什么樣的風能對人類有用10第三章風力發(fā)電機組的設計方案確定113.1風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)113.2風力發(fā)電機的分類12第四章垂直軸風力發(fā)電機組部分零部件的設計174.1風力機的基本原理174.2小型風力發(fā)電機部分零部件的設計18第五章垂直軸風力發(fā)電機正常工作的條件305.1垂直軸風力發(fā)電機的調(diào)速305.2垂直軸風力發(fā)電機的啟動305.3垂直軸風力發(fā)電機制動器的設計305.4小型風力發(fā)電系統(tǒng)中配置的蓄電池305.5發(fā)電機系統(tǒng)中的防雷擊設施31結(jié)束語32參考文獻33摘要小型風力發(fā)電機動力結(jié)構(gòu)設計2隨著化石能源的過渡消耗以及其對環(huán)境帶來的嚴重影響，風能憑借其清潔、可循環(huán)利用等諸多優(yōu)點而越來越受到重視，各國都在積極開發(fā)利用本國的風能資源，中國也不例外。本文根據(jù)導師布置的畢設課題小型風力發(fā)電機組動力結(jié)構(gòu)設計中的要求，探索小型風力發(fā)電機動力結(jié)構(gòu)的設計。主要研究結(jié)果如下:1、根據(jù)風力發(fā)電機葉片設計的經(jīng)典理論設計葉片的外形，利用三維建模軟件建立葉片的三維實體模型。2、根據(jù)設計需求，設計出了軸轂、支撐架等零部件，并利用Solidworks軟件建立了三維模型。3、根據(jù)設計需求，設計出了變向器裝置，并合理地選擇了軸承、鍵等配套零部件。關鍵詞：小型風力發(fā)電機；葉片；軸承。Abstract小型風力發(fā)電機動力結(jié)構(gòu)設計3Withtheconsumptionoffossilfuelsandtheirseriousimpactontheenvironment,thewindenergywiththeadvantagesofcleanandcanberecycledforuseisgrowingimportancetomanycountriesandtheyareactivelydevelopingandutilizingitswindresource,Chinaisnoexception.ThispaperisbasedontherequirementsofThePowerConformationofSmallWindTurbinetoexplorethemethodfordesignandmanufacturingprocessofsmallwindturbineusingofcompositematerials.Themainresultsachievedareasfollowing:1.Accordingtotheclassictheoryofthewindturbinebladedesignandusing3Dmodelingsoftware,theblades3-Dsolidmodelisestablished.2.Basedontherequirementsofdesign,theaimistodesignsomepartsasbushingandbrace,evenmoreIshouldestablishheblades3-DmodelusingthesoftwareofSolidworks.3.Basedontherequirementsofdesign,myaimistoselectsomepartsjustlikeaxle-bearing,bondreasonably,anddeigntheapartmentoftransformer.Keywords:smallwindturbine；blade；axle-bearing；第一章概述1.1課題研究的目的和意義數(shù)千年來，風能技術(shù)發(fā)展緩慢，也沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以來，在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發(fā)展。風能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，特別是對沿海島嶼，交通不便的邊遠山區(qū)，地廣人稀的草原牧場，以及遠離電網(wǎng)和近期內(nèi)電網(wǎng)還難以達到的農(nóng)村、邊疆，作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種可靠途徑，有著十分重要的意義。當前，全球都面臨著能源枯竭、環(huán)境惡化、氣溫升高等問題，日益增長的能源需求、能源安全問題受到世界各國廣泛關注。風能是一種可再生能源，它資源豐富，是一種永久性的本地資源，可為人類提供長期穩(wěn)定的能源供應；她安全、清潔，沒有燃料風險，更不會在使用中破壞環(huán)境。為此，世界各國都在加快風力發(fā)電技術(shù)的研究，以緩解越來越重的能源與環(huán)境壓力，中國也不例外。中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，能源利用以煤炭為主。在當前以石化能源為主體的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占73.8%，石油占18.6%，天然氣占2%，其余為水電等其它資源。在電力的能源消費中，也是以煤炭為主，燃煤發(fā)電量占總發(fā)電量的80%。但是，能為人類所用的石化資源是有限的，據(jù)第二屆環(huán)太平洋煤炭會議資料介紹，按目前的技術(shù)水平和采掘速小型風力發(fā)電機動力結(jié)構(gòu)設計4度計算，全球煤炭資源還可開采200年。此外，石油探明儲量預測僅能開采34年，天然氣約能開采60年。隨著人口的增長和經(jīng)濟的發(fā)展，能源供需矛盾加劇，如果不趁早調(diào)整以石化能源為主體的能源結(jié)構(gòu)，勢必形成對數(shù)億年來地球積累的生物石化遺產(chǎn)更大規(guī)模的挖掘、消耗，由此將導致有限的石化能源趨于枯竭，人類生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降的惡性循環(huán)，不利于經(jīng)濟、能源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。電力部己制定“大力發(fā)展水電，繼續(xù)發(fā)展火電，適當發(fā)展核電，積極發(fā)展新能源發(fā)電”的基本原則，把風力發(fā)電作為優(yōu)化我國電力工業(yè)結(jié)構(gòu)跨世紀的戰(zhàn)略發(fā)展目標。表1-11996-2005年世界風電市場增長從表1-1可以看出，世界上的風電能源增長的非常迅速，10年平均增長率達到了29.77。截止2005年底，全世界并網(wǎng)運行的風力發(fā)電機總裝機容量達到59237MW,是1996年裝機容量的9.76倍。風力發(fā)電近幾年發(fā)展如此之快，是因為它有許多優(yōu)點:1.設備簡單，投資少，成本低，風力發(fā)電機的整個設備成本不足功率相當?shù)幕鹆Πl(fā)電、水力發(fā)電和核電站成本的1/4，在二、三年內(nèi)就可以收回全產(chǎn)投資；2.節(jié)省燃料和運輸費用。在風力資源豐富的地區(qū)，風力是取之不盡，用之不竭的，可就地建立風力發(fā)電站，就地用電，這樣就可以節(jié)省大量的輸電設備和能源。許多燃料是十分重要的化學原料，把它白白的燃掉是十分可惜的。我國資源并不十分豐富，充分利用風力資源意義就更重大了；3.利用風力可以減少對大氣的污染，保護我們?nèi)祟愘囈陨娴淖匀画h(huán)境?；瘜W燃料不斷向大氣中排放對生物有害物質(zhì)，嚴重的威脅人們健康，而風力能源則沒有任何影響人類健康的有害物質(zhì)。1.2課題的研究現(xiàn)狀及已有成果1.2.1研究現(xiàn)狀我國風電的利用大體上采用三種方式，一是戶用式，可獨立運行，用蓄電池，直流輸出或逆變交流輸出；單機容量為100300W，可基本滿足照明、電視等家用電器的