如果您无法下载资料,请参考说明:
1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币
2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费
3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开
风力发电机工作原理风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话,还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源,但是却可以长期利用。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连将转矩传递到发电机的传动轴此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性,表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型风力发电机工作原理简单的说是:风的动能(即空气的动能)转化成发电机转子的动能,转子的动能又转化成电能。风力发电机工作原理是利用风能可再生能源的部分。由1995年到2005年之间的年增长率为28.5%。根据德国风能会(DEWI)的估计,风能发电的年增长率将保持高增长率,在2012年或之前全球风力发电装机容量可能达到150千兆瓦。发电风力发电机最初出现在十九世纪末。自二十世纪八十年代起,这项技术不断发展并日渐成熟,适合工业应用。近二三十年,典型的风力发电机的风轮直径不断增大,而额定功率也不断提升。在二十一世纪00年代初,风力发电机最具经济效益的额定输出功率范围在600千瓦至750千瓦之间,而风轮直径则在40米至47米之间。当时所有制造商都有生产这类风力发电机。新一代的兆瓦级风力发电机是以这类机种作为基础发展出来的。二零零七年初,有一些制造商开始生产额定功率为几兆瓦而风轮直径达到约90米的风力发电机(例如VestasV903.0兆瓦风电机,NordexN902.5兆瓦风电机等等),甚至有些直径达100米(如GE3.6兆瓦风电机)。这些大型风力发电机主要市场是欧洲。在欧洲,适合风电的地段日渐减少,因此有逼切性安装发电能力尽量高的风力发电机。另一类更大型的为海上应用而设计的风力发电机,已经完成设计并制成原型机。例如REPower公司设计的风力发电机风轮直径达126米,功率达5兆瓦。1)风的功率风的能量指的是风的动能。特定质量的空气的动能可以用下列公式计算。能量=1/2X质量X(速度)^2吹过特定面积的风的的功率可以用下列公式计算。功率=1/2X空气密度X面积X(速度)^3其中,功率单位为瓦特;空气密度单位为千克/立方米;面积指气流横截面积,单位为平方米;速度单位为米/秒。在海平面高度和摄氏15度的条件下,乾空气密度为1.225千克/立方米。空气密度随气压和温度而变。随著高度的升高,空气密度也会下降。於上述公式中可以看出,风的功率与速度的三次方〔立方〕成正比,并与风轮扫掠面积成正比。不过实际上,风轮只能提取风的能量中的一部分,而非全部。2)风力发电机的工作原理现代风力发电机采用空气动力学原理,就像飞机的机翼一样。风并非"推"动风轮叶片,而是吹过叶片形成叶片正反面的压差,这种压差会产生升力,令风轮旋转并不断横切风流。风力发电机的风轮并不能提取风的所有功率。根据Betz定律,理论上风电机能够提取的最大功率,是风的功率的59.6%。大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少。风力发电机主要包含三部分∶风轮、机舱和塔杆。大型与电网接驳的风力发电机的最常见的结构,是横轴式三叶片风轮,并安装在直立管状塔杆上。(上图来源:DanishWindIndustryAssociation)风轮叶片由复合材料制造。不像小型风力发电机,大型风电机的风轮转动相当慢。比较简单的风力发电机是采用固定速度的。通常采用两个不同的速度-在弱风下用低速和在强风下用高速。这些定速风电机的感应式异步发电机能够直接发产生电网频率的