風力發(fā)電機的分類

1,風力發(fā)電機按葉片分類.之楊若古蘭創(chuàng)作按照風力發(fā)電機主軸的方向分類可分為水平軸風力發(fā)電機和垂直軸風力發(fā)電機.（1） 水平軸風力發(fā)電機：扭轉軸與葉片垂直，普通與地面平行，扭轉軸處于水平的風力發(fā)電機.水平軸風力發(fā)電機絕對于垂直軸發(fā)電機的長處；葉片扭轉空間大，轉速高.適合于大型風力發(fā)電廠.水平軸風力發(fā)電機組的發(fā)展歷史較長，曾經完整達到工業(yè)化生產，結構簡單，效力比垂直軸風力發(fā)電機組高.到目前為止，用于發(fā)電的風力發(fā)電機都為水平軸，還沒有商業(yè)化的垂直軸的風力發(fā)電機組.（2） 垂直軸風力發(fā)電機：扭轉軸與葉片平行，普通與地面吹垂直，扭轉軸處于垂直的風力發(fā)電機.垂直軸風力發(fā)電機絕對于水平軸發(fā)電機的長處在于；發(fā)電效力高，對風的轉向沒有請求，葉片動彈空間小，抗風能力強（可抗12-14級臺風），啟動風速小維修調養(yǎng)簡單.垂直軸與水平式的風力發(fā)電機對比，有兩大上風：一、同等風速條件下垂直軸發(fā)電效力比水平式的要高，特別是低風速地區(qū)；二、在高風速地區(qū)，垂直軸風力發(fā)電機要比水平式的更加平平波動；另外，國內外大量的案例證實，水平式的風力發(fā)電機在城市地區(qū)經常不動彈，在南方、東南等高風速地區(qū)又經常容易出現(xiàn)風機折斷、零落等成績，傷及路上行人與車輛等風險事故.按照槳葉數量分類可分為“單葉片”、“雙葉片”、“三葉片”和“多葉片”型風機.凡屬軸流風扇的葉片數目常常是奇數設計.這是因為若采取偶數片外形對稱的扇葉，不容易調整平衡.還很容易使零碎發(fā)生共振，倘葉片材質又沒法抵抗振動發(fā)生的疲勞，將會使葉片或心軸發(fā)生斷裂.是以設計多為軸心分歧錯誤稱的奇數片扇葉設計.對于軸心分歧錯誤稱的奇數片扇葉，這一準繩普遍利用于大型風機和包含部分直升機螺旋槳在內的各種扇葉設計中.包含家庭使用的電風扇都是3個葉片的，葉片外形是鳥翼型(設計術語)，如許的葉片流量大，噪聲低，符合流體力學道理.所以絕大多數風扇都是三片葉的.三片葉有較好的動平衡，不容易發(fā)生振蕩，減少軸承的磨損.降低維修成本.按照風機接受風的方向分類，則有“上風向型” 葉輪正面迎著風向和“上風向型” 葉輪背順著風向，兩品種型.上風向風機普通須要有某種調向安裝來堅持葉輪頂風.而上風向風機則能夠主動對準風向，從而免除了調向安裝.但對于上風向風機，因為一部分空氣通過塔架后再吹向葉輪，如許，塔架就干擾了流過葉片的氣流而構成所謂塔影效應，使功能有所降低.2,按照風力發(fā)電機的輸出容量可將風力發(fā)電機分為小型，中型，大型，兆瓦級系列.小型風力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為0.1?1kw的風力發(fā)電機.中型風力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為1?100kw的風力發(fā)電機.大型風力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為100?1000kw的風力發(fā)電機.(4)兆瓦級風力發(fā)電機是指發(fā)電機容量為1000(4)按功率調節(jié)方式分類.可分為定槳距時速調節(jié)型，變槳距型，主動失速型和獨立變槳型風力發(fā)電機.（1） 定槳距失速型風機；槳葉于輪轂固定連接，槳葉的頂風角度不隨風速而變更.依附槳葉的氣動特性主動失速，即當風速大于額定風速時依附葉片的失速特性堅持輸入功率基本恒定.（2） 變槳距調節(jié)：風速低于額定風速時，包管葉片在最好攻角形態(tài)，以獲得最大風能；當風速超出額定風速后，變槳零碎減小葉片攻角，包管輸出功率在額定范圍內.（3） 主動失速調節(jié)：風速低于額定風速時，控制零碎才艮據風速分幾級控制，控制精度低于變槳距控制；當風速超出額定風速后，變槳零碎通過添加葉片攻角，使葉片“失速”，限制風輪接收功率添加（4） 獨立變槳控制風力機：因為葉片尺寸較大，每個葉片有十幾噸甚至幾十噸，葉片運轉在分歧的地位，受力情況也是分歧的故葉片中立對風輪力矩的影響也是不成忽略的.通過對三個葉片進行獨立的控制，可以大大減小風力機葉片負載的動搖及轉矩的動搖，進而減小傳動機構與齒輪箱的疲勞度，減小塔架的震撼，輸出功率基本恒定在額定功率附近.按機械方式分類:按照風機組機構中是否包含齒輪箱，可分為有齒輪箱的風力機，無齒輪的風力機和混合驅動型風力機.（1）帶齒輪箱的風力發(fā)電機：因為葉尖速度的限制，風輪扭轉速度普通較慢.風輪直徑在100m以上時，風輪轉速在15r/min或更低.為了使發(fā)電機的體積變小，就必須是發(fā)電機輸入轉速更高，這時候就必須使用變速箱體搞轉速使得發(fā)動機輸入轉速在1500/min或者3000/min如許，發(fā)電機體積就可以設計的盡可能小.（2） 無齒輪箱發(fā)電機：將葉輪和發(fā)電機直接連接在一路結構的風力發(fā)電機成為無齒輪箱使風力發(fā)電機.這類發(fā)電機因為沒有齒輪箱，所以結構簡單，制作方便，保護方便故無齒輪箱的風力發(fā)電機將來有可能發(fā)展與海上風力發(fā)電機上使用.（3） 混合驅動型風力發(fā)電機：混合驅動型風力發(fā)電機采取一級齒輪進行傳動，齒輪箱結構簡單效力高.因為添加了點擊轉速點擊尺寸和分量比普通的直趨機組的電機尺寸小，分量也比較輕.所以這類風力發(fā)電機具有直趨風力發(fā)電機的特點也有體積小，分量輕的有點，逐步成為3GW以上的大型風機組設計開發(fā)的一種趨勢根據風力發(fā)電機組的發(fā)電機類型分類，可分為異步型風力發(fā)電機和同步型風力發(fā)電機.（1） 異步發(fā)電機按其轉子結構分歧又可分為：（a） 籠型異步發(fā)電機一一轉子為籠型.因為結構簡單可靠、廉價、易于接入電網，而在小、中型機組中得到大量的使用；（b） 繞線式雙饋異步發(fā)電機——轉子為線繞型.定子與電網直接連接輸送電能，同時繞線式轉子也經過變頻器控制向電網輸送有功或無功功率.（2） 同步發(fā)電機型按其發(fā)生扭轉磁場的磁極的類型又可分為：（a）電勵磁同步發(fā)電機——轉子為線繞凸極式磁極，由外接直流電流激磁來發(fā)生磁場.

（b）永磁同步發(fā)電機（b）永磁同步發(fā)電機轉子為鐵氧體材料制作的永磁體磁極，通常為低速多極式，不必外界激磁，簡化了發(fā)電機結構，因此具有多種上風.主軸，齒輪箱和發(fā)電機絕對地位可分為緊湊型和長軸安插型?（1） 緊湊型風力發(fā)電機的風輪直接與齒輪箱低速軸相連，齒輪高速軸輸出端通過彈性聯(lián)軸節(jié)與發(fā)電機連接，發(fā)電機與齒輪箱外殼連接.這類結構齒輪箱使專門設計的，因為結構緊湊，可以節(jié)省材料和絕對的費用.感化在風輪和發(fā)電機上的力都是通過齒輪箱外殼體傳遞到主框架上的.緊湊型風力發(fā)電機的結構主軸與發(fā)電機軸在同一平面內，在齒輪箱損壞是，須要將風輪，齒輪箱，發(fā)電機一塊拆上去進行補綴，比較麻煩.（2） 長軸安插型風力發(fā)電機：通過固定在機艙主框架的主軸，與齒輪箱低速軸連接.長軸安插型風力發(fā)電機的主軸是單獨的，有單獨的軸承支持.這類結構的長處是風輪沒有直接感化在齒輪箱的低速軸上，齒輪箱可以采取尺度結構，減小齒輪箱低速軸收到的復雜力矩，降低了費用，減少了齒輪箱受損的可能性.按照發(fā)電機的轉速及并網方式可以將發(fā)電機分為定速風機和變速風機.⑶定速型風力發(fā)電機：定速風力機普通采取時速控制的槳葉控制方式，使用直接與電網相連的異步感應電動機，因為風能的隨機性，驅動異步發(fā)電機的風力機低于額定運轉的時間占全年運轉時間的60%?70%.為了充分利用低風速的風能，添加發(fā)電量，廣泛利用雙速異步發(fā)電機，設計成4級和6級繞組.在低速運轉時，雙速異步發(fā)電機的效力比氮素異步發(fā)電機搞，滑差損耗小，當風力發(fā)電機組在低風速運轉時，不但槳葉具備有較高的啟動效力，發(fā)電機效力也能堅持在較高的水平.（4）變速風力機：變速風力機一班配備變槳距功率調節(jié)方式.風力機必須有一套控制零碎來調節(jié)，限制轉速和功率.調速與功率調節(jié)安裝的首要任務是使風力機在大風，運轉發(fā)生故障和過載荷是得到呵護：其次，使風電機組能夠在啟動時順利切入運轉，電能質量符合公共電網請求.按照塔架的分歧可分為塔筒式風力機和桁架式風力機.（1） 塔架式風力發(fā)電機：國內及國外絕大多數風力發(fā)電機組采取塔筒式結構，這類結構的長處是剛性好，冬季人員登塔平安，連接部分的螺栓