風力發(fā)電機工作原理

1、 一、風力發(fā)電機的分類結(jié)構(gòu) 發(fā)電機：通常被稱為感應(yīng)電機或異步發(fā)電機。 風力發(fā)電機從結(jié)構(gòu)上可分為兩類 其一是水平軸風力機，葉片安裝在水平軸上，葉片接受風能轉(zhuǎn)動去驅(qū)動所要驅(qū)動的機械。水平軸風力機分多葉片低速風力機和1-3個葉片的高速風力機。 其二是垂直軸風力機，風輪軸是垂直布置的，葉片帶動風輪軸轉(zhuǎn)動再驅(qū)動所要驅(qū)動的機械。 圖1：水平軸風力發(fā)電機 圖2：垂直軸風力發(fā)電機水平軸風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)水平軸風力發(fā)電機是世界各國風力發(fā)電機最為成功的一種形式，而生產(chǎn)垂直軸風力發(fā)電機的國家很少，主要原因是垂直軸風力發(fā)電機效率低、需驅(qū)動設(shè)備，同時換有些技術(shù)問題尚待解決。水平軸風力發(fā)電機主要有風輪、風輪軸、低速聯(lián)軸器、

2、增速器、高速軸聯(lián)軸器、發(fā)電機、塔架、調(diào)速裝置、調(diào)向裝置、制動器等組成。風輪葉片安裝在輪轂上稱作風輪，它包括葉片、輪轂等。風輪是風力發(fā)電機接受風能的部件。現(xiàn)代的風力發(fā)電機的葉片數(shù)，常為1-4枚葉片，常用的是2枚或3枚葉片。 由于葉片是風力發(fā)電機接受風能的部件，所以葉片的扭曲、翼型的各種參數(shù)及葉片結(jié)構(gòu)都直接影響葉片接受風能的效率和葉片的壽命。 葉片尖端在風輪轉(zhuǎn)動中所形成圓的直徑稱為風輪直徑，亦稱葉片直徑。增速器由于風輪的轉(zhuǎn)速低而發(fā)電機轉(zhuǎn)速高，為匹配發(fā)電機，要在低速的風輪軸與高速的發(fā)電機之間接一個增速器：增速器就是一個使轉(zhuǎn)速提高的變速器。增速器的增速比i是發(fā)電機額定轉(zhuǎn)數(shù)nd與風輪額定轉(zhuǎn)數(shù)n的比，即j

3、=nd/n。聯(lián)軸器增速器與發(fā)電機之間用聯(lián)軸器連接，為了減少占地空間，往往聯(lián)軸器與制動器設(shè)計在一起。風輪軸與增速器之間也有用聯(lián)軸器的，稱低速聯(lián)軸器。制動器制動器是使風力發(fā)電機停止運轉(zhuǎn)的裝置，也稱剎車。制動器有手制動器、電磁制動器和液壓制動器。當采用電磁制動器時，需有外電源；當采用液壓制動器時，除需要外電源外，還需泵站、電磁閥、液壓油缸及管路等。發(fā)電機葉片接受風能而轉(zhuǎn)動最終傳給發(fā)電機，發(fā)電機是將風能最終轉(zhuǎn)變成電能的設(shè)備。塔架塔架是支撐風力發(fā)電機的支架。塔架有鋼架結(jié)構(gòu)的，有圓錐形鋼管和鋼筋混凝土的等三種形式。同時塔架又分為硬塔，柔塔，甚柔塔。硬塔的固有頻率大于Kn，其K為葉片數(shù)，n為風輪轉(zhuǎn)數(shù)；柔塔的

4、固有頻率在Kn和n之間，甚柔塔的固有頻率小于n。為防止鋼制塔架生銹，往往對鋼制塔架熱鍍鋅。調(diào)速裝置風速是變化的，風輪的轉(zhuǎn)速也會隨風速的變化而變化。為了使風輪運轉(zhuǎn)在所需要的額定轉(zhuǎn)速下的裝置稱為調(diào)速裝置。當風速超過停機風速時，調(diào)速裝置會使風力發(fā)電機停機。調(diào)速裝置只在額定風速以上時調(diào)速。調(diào)向裝置調(diào)向裝置就是使風輪正常運轉(zhuǎn)時一直使風輪對準風向的裝置。風力發(fā)電機的調(diào)向有很多種形式。風力發(fā)電機裝配工藝如下圖示機艙-塔筒-葉片-裝配 機艙一、基座裝配二、齒輪箱裝配三、發(fā)電機裝配四、上部外殼總成塔筒一、鋼板驗收和質(zhì)量控制二、成形加工三、焊接四、噴丸處理、涂裝和干燥五、輔助設(shè)備裝配葉片一、梁制造二、外殼制造三、

5、裝配四、固化五、修正和拋光裝配一、平臺建造和基礎(chǔ)二、塔架吊裝三、機艙安裝 以上較為籠統(tǒng)的介紹了風力發(fā)電機工作原理及相關(guān)風力發(fā)電機知識。風能資源是清潔的可再生能源，安全、清潔、資源豐富，取之不竭，是一種永久性的大量存在的本地資源，可為我們提供長期穩(wěn)定的能源供應(yīng)。風力發(fā)電是新能源領(lǐng)域中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模、開發(fā)商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。發(fā)展風電對于保障能源安全，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減輕環(huán)境污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等都具有非常重要的意義。近年來，風電機組技術(shù)改進的主要方向是降低制造成本、提高單機容量、提高風能轉(zhuǎn)換效率、自動控制等。主流風電機組的單機容量為600-2000千瓦，容量越大，發(fā)電效率越高，技術(shù)難度越大。國內(nèi)單機容量750-2000千瓦的機組最受歡迎。以上較為籠統(tǒng)的介紹了風力發(fā)電機工作原理及相關(guān)風力發(fā)電機知識。風能資源是清潔的可再生能源，安全、清潔、資源豐富，取之不竭，是一種永久性的大量存在的本地資源，可為我們提供長期穩(wěn)定的能源供應(yīng)。風力發(fā)電是新能源領(lǐng)域中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模、開發(fā)商業(yè)化