第3章-风力发电机组整体结构-答案
风力发电机组构造及工作原理
风力发电机组构造及工作原理风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置，它在现代可再生能源领域起着重要的作用。
本文将详细介绍风力发电机的构造以及其工作原理。
一、构造风力发电机由以下几个主要部件组成：1. 风轮/叶片：风轮是风力发电机的核心部件，通常由三个或更多的叶片组成。
这些叶片通过捕捉到的风能转化为机械能。
2. 主轴和发电机：主轴将风轮的旋转运动转变为发电机的旋转运动。
发电机通过旋转运动将机械能转化为电能。
3. 塔架：塔架是支撑风力发电机的结构，通常由钢铁或混凝土建造而成。
塔架的高度取决于风力发电机的设计和布置。
4. 控制系统：控制系统负责监测和调节风力发电机的运行。
它可以根据风速和电网需求来调整发电机的负载和转速。
二、工作原理风力发电机的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 捕捉风能：当风吹过风轮时，风轮的叶片会受到风力的作用而旋转。
风轮的设计使得风能尽可能地转化为机械能。
2. 传输机械能：通过主轴，机械能从风轮传输到发电机。
主轴的旋转使发电机内部的线圈和磁场相互作用，产生感应电流。
3. 转化为电能：感应电流通过电路传输到变流器或逆变器，进一步将其转换为适合电网输入的交流电能。
4. 电网连接：通过输电线路，发电机产生的电能连接到电网中，为用户供电。
控制系统负责监测电网的需求，并调整发电机的负载和转速。
三、优势和挑战风力发电机有许多优势，包括：1. 可再生能源：风能是一种可再生能源，与化石燃料相比无排放，对环境友好。
2. 多样化的规模：风力发电机可以根据需求进行大规模或小规模的布置，适用于不同地理区域和用途。
然而，风力发电机也面临一些挑战：1. 依赖风能：风力发电机需要稳定的风能才能运行，因此在风量不稳定的地区可能发电效率较低。
2. 空间需求：风力发电机需要一定的空间来布置，这在有限的城市环境中可能存在限制。
结论风力发电机是一种重要的可再生能源装置，利用风能转化为电能。
通过了解其构造和工作原理，我们可以更好地理解风力发电机的运行原理。
风力发电原理——绪论2
能量
能量是物质运动的一种度量，也是物质存在的一 种形态，一般指其具有的做功能力。 目前，通常认为有以下六种能量形式： 1 E 机械能：动能： E = 2 mV 重力势能： P = mgh E 弹性势能： K = 1 KX 2 表面能：ES = σ S 2 T 热能：Eq = m∫T CdT 电能：Ee = UI 以及化学能、辐射能、核能。
分布地区 东南沿海、山东半岛和辽东半岛、三北北部区、松花江下游区 东南沿海内陆和渤海沿海、三北南部区、青藏高原区 两广沿海区、大小兴安岭地区、中部地区 云贵川和南岭山地区、雅鲁藏布江和昌都区、塔里木盆地西部区
14
1.2.3 风电发展概况
世界风电装机容量发展（2001年-2010年） 250000 装机容量 / MW 200000 150000 100000 50000 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 24322 31181 39295 47693 59024 74122 93930 120903 159213 203500
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表1-7 IEC有关风电机组的部分标准
标准号 IEC 61400-1 IEC 61400-2 IEC 61400-3 IEC61400-11 IEC 61400-12 IEC 61400-13 IEC 61400-14 IEC61400-21 IEC 61400-23 IEC 61400-24 标准名 风力发电系统-1:设计要求 风力发电系统-2:小型风轮机的安全要求 风力发电系统-3:海上风电机组设计要求 风力发电机组 第11部分：噪声测量技术 风力发电系统-12:风轮机动力性能试验 风力发电系统-13：机械负载的测量 风力发电机组 第14部分：声功率级和音质 风力发电机组 第21部分：电能质量测量和评估方 法 风力发电系统-23：风轮叶片的全尺寸比例结构试 验 风力发电系统-24:避雷装置 发布时间 2005-1 1996-1 2009 001-4 2002-7 29
风力发电机组基本结构与工作原理
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交流电。
（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。
二、风力发电机的工作原理
三、风力发电机组控制技术
风力发电机组的控制系统是机组正常运行的核心，其控制技术是风力发电机组的关键技术之一，与风力发电机组的其他部分关系密切，其精确的控制、完善的功能将直接影响机组的安全与效率。
目前，风力发电机组控制技术主要向变桨距调节取代定桨距失速调节，变速运行方式取代恒速运行方式发展。
（一）定桨距风力发电机组的基本运行过程
待机状态：当风速v＞3m/s，但不足以将风力发电机组拖动到切入的转速，或者风力发电机组从小功率（逆功率）状态切出，没有重新并入电网，这时的风力机处于自由转动状态；称为待机状态。
风力发电机组的自起动：风力发电机组的自起动是指风轮在自然风速的作用下，不依靠其他外力的协助，将发电机拖动到额定转速。
（二）变桨距风力发电机组的运行状态
风力发电机的组成部件及其功用
风力发电机的组成部件及其功用风力发电机是将风能转换成机械能，再把机械能转换成电能的机电设备。
风力发电机通常由风轮、对风装置、调速装置、传动装置、发电机、塔架、停车机构等组成。
下面将以水平轴升力型风力发电机为主介绍它的各主要组成部件及其工作情况。
图3-3-4和3-3-5是小型和中大型风力发电机的结构示意图。
图3-3-4 小型风力发电机示意图1—风轮2—发电机3—回转体4—调速机构5—调向机构6—手刹车机构7—塔架8—蓄电池9—控制/逆变器图3-3-5 中大型风力发电机示意图1—风轮；2—变速箱；3—发电机；4—机舱；5—塔架。
1 风轮风轮是风力机最重要的部件，它是风力机区别于其它动力机的主要标志。
其作用是捕捉和吸收风能，并将风能转变成机械能，由风轮轴将能量送给传动装置。
风轮一般由叶片（也称桨叶）、叶柄、轮毂及风轮轴等组成（见图3-3-6）。
叶片横截面形状基本类型有3种（见图第二节的图3-2-3）：平板型、弧板型和流线型。
风力发电机的叶片横截面的形状，接近于流线型；而风力提水机的叶片多采用弧板型，也有采用平板型的。
图3-3-7所示为风力发电机叶片（横截面）的几种结构。
图3-3-6 风轮1.叶片2.叶柄3.轮毂4.风轮轴图3-3-7 叶片结构（a）、(b)—木制叶版剖面； (c)、(d)—钢纵梁玻璃纤维蒙片剖面；(e) —铝合金等弦长挤压成型叶片；(f)—玻璃钢叶片。
木制叶片（图中的a与b）常用于微、小型风力发电机上；而中、大型风力发电机的叶片常从图中的（c）→（f）选用。
用铝合金挤压成型的叶片（图中之e），基于容易制造角度考虑，从叶根到叶尖一般是制成等弦长的。
叶片的材质在不断的改进中。
1 机头座与回转体风力发电机塔架上端的部件——风轮、传动装置、对风装置、调速装置、发电机等组成了机头，机头与塔架的联结部件是机头座与回转体（参阅后面的图3-3-24）。
（1）机头座它用来支撑塔架上方的所有装置及附属部件，它牢固如否将直接关系到风力机的安危与寿命。
风力发电技术规范
第三章 风力机的基本理论与结构
第二节风力机的结构组成
(3) 变桨距调速
采用桨距控制除可控制转速外,还
可减小转子和驱动链中各部件的 压力, 并允许风力机在很大的风 速下运行, 因而应用相当广泛。
1）液压机构来控制叶片的桨距
在大型风力机中, 常采用电子控
制的液压机构来控制叶片的桨距 。例如,美国MOD20 型风力发电 机利用两个装在轮毂上的液压调 节器来控制转动主齿轮,带动叶片 根部的斜齿轮来进行桨距调节;
尖形成的圆的面积，根据贝茨理论，风轮从风中获取 的功率为
1 3 P SCP 2
（2）轮毂高度
（3）叶尖速比 （4）叶片数
（5）实度 风力机叶片的总面积与风通过风轮的面积
（风轮扫掠面积）之比称为实度比（容积比），是风 力机的一个参考数据。
4．额定风速、切入风速和切出风速
当风轮超速时从而产生空气阻力对风轮起制动作用叶尖的旋转可利用螺旋槽和弹簧机构来完成第三章风力机的基本理论与结构可减小转子和驱动链中各部件的压力并允许风力机在很大的风速下运行常采用电子控制的液压机构来控制叶片的桨距
第3章 风力发电机
风力发电技术
书名：风力发电技术
书号：978-7-111-
47413-5 作者：侯雪 张润华 出版社：机械工业出版 社
垂直轴风力发电机的特点 1）安全性。2）噪音。3）抗风能力。4）回转半径。 5）发电曲线特性。6）利用风速范围。 7）刹车装置。8）运行维护。
3．垂直轴风力发电机的分类
1．升力型垂直轴风力机
（1）达里厄风力机 （2）叶片可摆动的垂直轴风力机
2．阻力型垂直轴风力机
(1)屏障平板式风力机
第三章风力发电机的类型与结构..
1.6按照风力机旋转的主轴方向
水平轴风力发电机：风轮轴线安装位置与水平夹 角不大于150度的风力机。可以是升力装置(升力 驱动风轮)，也可以是阻力装置(阻力驱动风轮)。
垂直轴风力发电机：风轮轴线安装位置与水平面 垂直的风力机。在风向改变时，无需对风。在这 点上，相对水平轴风力机是一大优点。这使结构 简化，同时也减少了风轮对风时的陀螺力。
风以速度V吹向风轮时，风轮转动。设旋转着 的风轮其扫掠面积为A，空气密度为 ，在1s 中内流向风轮的空气所具有的动能为
NV
1（m1V）2 2
11 2
AV 3
1（ 2）D2 V 3 24
8
D2V 3
这些风能不可能全部被风轮捕获。
风轮捕获风能并将之转换成机械能，再由风轮
风速变化时，桨叶的迎风角不能随之变化。定桨距（失速 型）机组结构简单、性能可靠。
变桨距风力发电机：变桨距机组叶片可绕叶片中心轴旋转 ，使叶片攻角可在一定范围内（一般0-90度）调节变化。
性能比定桨距提高很多，但结构复杂，多用于大型机组。
主动失速风力发电机：发电机达到额定功率后，主动失速 调节是使桨距角向减小的方向转过一个角度。
1.2根据动力学划分
阻力型风力发电机：在逆风方向装有一个阻力装 置，当风吹向阻力装置时推动阻力装置旋转，旋 转能转化为电能。
风力发电机不能产生高于风速很多的转速；风轮转轴的输 出扭矩很大。常用于扬水、拉磨等动力。
升力型风力发电机：风能吹过转子时对转子产生 升力带动转子转动。
由于升力的作用，风轮圆周速度达到风速几十倍，现代风 力发电机组几乎全是此类型。
水平轴及垂直轴风力发电机组
1.7按风力发电机的运行方式
风力发电机原理及结构
风力发电机原理及结构风力发电机是一种将风能转换为电能的能量转换装置,它包括风力机和发电机两大部分.空气流动的动能作用在风力机风轮上,从而推动风轮旋转起来，将空气动力能转变成风轮旋转机械能，风轮的轮毂固定在风力发电机的机轴上,通过传动系统驱动发电机轴及转子旋转,发电机将机械能变成电能输送给负荷或电力系统，这就是风力发电的工作过程。
1、风机基本结构特征风力机主要有风轮、传动系统、对风装置（偏航系统）、液压系统、制动系统、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成.（1）风轮风力机区别于其他机械的主要特征就是风轮.风轮一班有2~3个叶片和轮毂所组成，其功能是将风能转换为机械能。
风力发电厂的风力机通常有2片或3片叶片，叶尖速度50~70m/s，3也片叶轮通常能够提供最佳效率，然而2叶片叶轮及降低2%~3％效率。
更多的人认为3叶片从审美的角度更令人满意。
3叶片叶轮上的手里更平衡，轮毂可以简单些。
1）叶片叶片是用加强玻璃塑料（GRP)、木头和木板、碳纤维强化塑料（CFRP）、钢和铝职称的。
对于小型的风力发电机,如叶轮直径小于5m，选择材料通常关心的是效率而不是重量、硬度和叶片的其他特性，通常用整块优质木材加工制成,表面涂上保护漆,其根部与轮毂相接处使用良好的金属接头并用螺栓拧紧.对于大型风机，叶片特性通常较难满足,所以对材料的选择更为重要.目前，叶片多为玻璃纤维增强负荷材料，基体材料为聚酯树脂或环氧树脂。
环氧树脂比聚酯树脂强度高，材料疲劳特性好，且收缩变形小，聚酯材料较便宜它在固化时收缩大，在叶片的连接处可能存在潜在的危险,即由于收缩变形，在金属材料与玻璃钢之间坑能产生裂纹。
2）轮毂轮毂是风轮的枢纽,也是叶片根部与主轴的连接件。
所有从叶片传来的力，都通过轮毂传到传动系统，在传到风力机驱动的对象。
同时轮毂也是控制叶片桨距(使叶片作俯仰转动）的所在。
轮毂承受了风力作用在叶片上的推理、扭矩、弯矩及陀螺力矩.通常安装3片叶片的水平式风力机轮毂的形式为三角形和三通形.轮毂可以是铸造结构，也可以采用焊接结构，其材料可以是铸钢，也可以采用高强度球墨铸铁。
3-第3章-《风力发电机组整体结构》
第3章风力发电机组整体结构填空题1、并网型风力发电机的功能是将风轮获取的【空气动能】转换成【机械能】，再将【机械能】转化为【电能】。
2、风力发电机组的基本要求是能在风电场所处的【气候】和【环境】条件下长期安全运行，以较低的成本获取【最大的年发电量】。
3、风电机组对其零部件要求极其严格，对【结构设计】、【材料选用】、【加工工艺】和【质量控制】都提出了远高于普通设备的要求。
4、并网型风力发电机组的整体结构分为【风轮】（包括叶片、轮毂和变桨距系统）、【机舱】（包括传动系统、发电机系统、辅助系统、控制系统等）、【塔架】和【基础】等几大部分。
5、用钢筋混凝土制成的塔架基础必须保证机组在极端恶略的气象条件下能够保持塔筒【垂直】，使机组稳定运行。
6、风电机组的主要部分布置要使得机组在运行时，机头（机舱与风轮）重心与【塔架】和【基础】中心相一致，整个机舱底部与塔架的连接应能抵御风轮对塔架造成的【动力负载】和【疲劳负荷】作用。
7、机舱外壳是【玻璃纤维】和【环氧树脂】制成的机舱罩，具有成本低、重量轻、强度高的特点，能有效的防雨、防潮、和抵御盐雾、风沙的侵蚀。
8、风电机组如果不使用齿轮增速箱，在很低的风轮转速下只能用一个极数较多的发电机，例如对应30r/min的风轮转速需要使用【200】极的发电机，而发电机转子的【质量】与转矩大小成比例，这样的发电机将会非常庞大和笨重。
9、风电机组使用齿轮箱，是为了将风轮上的【低转速高转矩】能量，转换为用于发电机上的【高转速低转矩】能量，这样就可以使用结构较小的普通发电机发电。
10、直驱式风力发电机没有【齿轮箱】，由风轮直接驱动发电机，亦称无齿轮箱风力发电机。
11、直驱式发电机应用于风电机上还是有一些问题需要研究解决，如【减轻发电机的体积和重量】，【方便运输】；【最适合的机型】（同步、永磁、可变磁阻等）选择；电流和电压的波动的影响；变流器的选择；【设计低损耗的发电机】；永磁发电机导致过量的铁损耗；磁性材料的选择；在运行或失效的情况下如何【防止消磁状况】等。
风力发电机组内部结构
风力发电机组内部结构
风力发电机组内部结构主要包括风轮、发电机和塔架等组件。
1. 风轮：风力发电机组的核心部件，由多个叶片组成。
叶片通常采用复合材料制造，具有良好的抗风性能和轻质化特点。
根据风轮尺寸的不同，可以分为水平轴式和垂直轴式两种。
2. 发电机：负责将风能转化为电能的部件。
常见的风力发电机组发电机采用的是同步发电机。
发电机通常由转子、定子、励磁系统和电子调速系统等部分组成，通过风轮将机械能转化为电能。
3. 塔架：作为风力发电机组的支架和支撑结构，塔架高度根据风力发电机组容量和风轮直径等参数来设计。
塔架大多采用钢结构，有助于提高发电机组的稳定性和整体结构的抗风能力。
此外，风力发电机组还包括传动系统、控制系统、润滑系统等辅助组件，以及变频器和电力集电系统等。
传动系统用于将风轮的旋转速度和转矩传递给发电机，控制系统用于监测和控制风力发电机组的运行状态，润滑系统用于保障各个运动部件的正常运转。
变频器用于将发电机输出的交流电转换为适用于电网的频率和电压，电力集电系统用于集中收集和输送发电机组产生的电能。
风力发电机组的构成 -回复
风力发电机组的构成-回复风力发电机组是利用风能将其转化为电能的一种装置。
它由多个部件组成，每个部件都发挥着重要的作用。
本文将一步一步回答关于风力发电机组构成的问题。
一、风力发电机组的主要部件1. 风轮（Rotor）：风轮是风力发电机组的关键部分。
它通常由数个叶片组成，以获得最佳的风能捕获效率。
风轮的材料通常是轻质而坚固的材质，如玻璃纤维或碳纤维。
它通过风力的作用旋转，进而带动发电机发电。
2. 发电机（Generator）：发电机是将风轮的旋转动能转化为电能的设备。
它通常是一种永磁同步发电机，通过风轮旋转产生的机械能转化为电能。
发电机通常将电能输出到电网供人们使用或者储存到蓄电池中。
3. 齿轮箱（Gearbox）：风力发电机组的齿轮箱用于将风轮的旋转速度从低速转换为高速，以适应发电机的工作需要。
齿轮箱通常由多组齿轮组成，以实现速度的适当调整。
它还可以提供额外的力矩，以增加风轮的转速。
4. 控制系统（Control System）：控制系统是风力发电机组的核心部分。
它负责监测和控制风能转化过程中的各个参数，以确保风力发电机组的安全和高效运行。
控制系统可以根据风速的变化调整风轮的转速，以最大限度地利用风能。
二、风力发电机组的辅助部件1. 塔筒（Tower）：塔筒是风力发电机组的支撑结构，用于将风轮设置在适当的高度上。
塔筒通常由钢材制成，具有足够的强度和稳定性以抵御风力的影响。
塔筒的高度决定了风轮能够捕获到的风能的多少，较高的塔筒可以获得更大的风力资源。
2. 控制柜（Control Cabinet）：控制柜是控制系统的一部分，用于集中控制和监测风力发电机组的运行状态。
它通常包括电气元器件和仪器仪表，用于监测各项参数如风速、转速、功率等，以保持系统的稳定运行。
3. 变流器（Converter/Inverter）：变流器是将发电机输出的交流电转换为直流电或者逆变为标准电压和频率的设备。
变流器通常用于将风力发电系统产生的电能转接至电网，以满足人们日常生活和工业生产的需要。
风力发电基础理论题库及答案
如不慎侵犯了你的权益，请联系我们皆知龙源内蒙古风力发电有限公司风力发电基础理论题库第一章风力发电的历史与发展填空1、中国政府提出的风电规划LI标是2010年全国风电装机达到（500万千瓦），到2020年风电装机达到（3000万千瓦）。
2020年之后风电超过核电成为第三大主力发电电源，在2050年前后（达到或超过4亿千瓦），超过水电，成为第二大主力发电电源。
1、风力发电的意义？（1）提供国民经济发展所需的能源（2）减少温室气体排放（3）减少二氧化硫排放（4）提高能源利用效率，减轻社会负担（5）增加就业机会2、风力机归纳起来，可分为哪两大类？（1）水平轴风力机，风轮的旋转轴与风向平行，（2）垂直轴风力机，风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向,3、风电机组发展趋势？（1）从定桨距（失速型）向变桨距发展（2）从定转速向可变转速发展（3）单机容量大型化发展趋势第二章风资源与风电场设计填空1、风能大小与（气流通过的面积）、（空气密度）和（气流速度的立方）成（正比）。
2、风速的测量一般采用（风杯式风速计）。
3、为了描述风的速度和方向的分布特点，我们可以利用观测到的风速和风向数据画出所谓的（风向玫瑰图）。
4、风电场的机型选择主要用绕风电机组运行的（安全性）和（经济性）两方面内容，综合考虑。
简答题1、简述风能是如何的形成的在赤道和低纬度地区，太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度强，地面和大气接受的热量多、温度较高；在高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量小，温度低。
这种高纬度与低纬度之间的温度差异，形成了南北之间的气压梯度，使空气作水平运动。
地球在自转，使空气水平运动发生偏向的力，所以地球大气运动除受气压梯度力外，还要受地转偏向力的影响2、风能的基本特征？⑴风速（2）空气密度与叶轮扫风面积（3）风能密度（4）叶轮气流模型3、测风注意事项？最佳的风速测量方法是在具有风资源开发潜力的地区安装测风塔，测风高度与预装风电机组的轮毂高度尽量接近，并且测风设备安装在测风塔的顶端，这样，一方面可以减小利用风切变系数讣算不同高度处的风速所带来的不确定性，另一方面也可以减小测风塔本身对测风设备造成的影响（塔影效益），如果测风设备安装在测风塔的中部，应尽量使侧风设备的支架方向与主风向保持垂直，并使侧风设备与测风塔保持足够的距离。
风力发电机组结构
第三章 风力发电机组结构
内容
1.主要机组类型 2.基本性能和主要参数 3.机组的基本结构
偏航系统结构示意图
1主机架，2偏航驱动，3运输支架
8）塔架与基础
塔架是机组的支撑部件，承受机组重量、风载荷及各种动载荷， 并将这些载荷传递到基础。塔架结构形式主要有钢筋混凝土结构、 桁架结构和钢筒结构三种 。
a) 钢筋混凝土结构塔架
b) 钢筒塔架和桁架塔架
8）塔架与基础—塔筒加工
塔筒通常采用宽度为2米、厚度为10至40毫米的钢板，经过卷板 机卷成筒状，然后焊接而成。
偏角 / °
标准转速 / rpm 齿轮箱结构形式 变桨控制方式 制动刹车方式 偏航控制系统 发电机类型 发电机极对数 额定功率 / kW
4
20 一级行星轮＋两级平行轴斜齿圆柱齿轮 独立电动变桨控制 独立叶片变桨控制+盘刹车 四个电动齿轮电机 感应式带滑环发电机 4 1500
功率因数cos
电网连接 塔架
采用不同的叶片数，对风电机组的气动性能和结构设计都将产生 不同的影响。风轮的风能转换效率取决于风轮的功率系数。
在相同风速条 件下，叶片数 越少，风轮最 佳转速越高. 多叶片风轮由 于功率系数很 低.
不同叶片数的风轮的功率系数随叶尖速比的变化曲线
3）叶片数（续）
因此用于衡量风轮转矩性能的另一个重要参数是转矩系数， 它定义为功率系数除以叶尖速比。
风轮锥角是叶片与 风轮主轴相垂直的 旋转平面的夹角， 风轮仰角是风轮主 轴与水平面的夹角。
风力发电机组基本结构与工作原理
电气工程新技术专题题目：风力发电机组基本结构与工作原理及其控制技术专业：电气工程及其自动化班级：*********姓名：*********学号：*********指导老师：*********本周的电气工程新技术专题中，主要讲解了一些关于风力发电机组的基本姐与工作原理方面的知识，使我们对此有了初步的认识，下面我将简单叙述一下我对风力发电机的了解。
风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。
广义的说，它是一种以太阳微热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
风力发电机利用的是自然能源，相对柴油发电要好得多。
但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。
一、风力发电机的基本结构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，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。
风力发电机组的组成部分
风力发电机组的组成部分风力发电机组是一种利用风能转换成电能的装置，由多个组成部分构成。
以下是风力发电机组的组成部分。
风轮叶片：风轮叶片是风力发电机组的最重要的部分之一，负责将风能转换成旋转动能。
一般来说，风轮叶片采用高强度的玻璃纤维和碳纤维制成，能够抵御强风和风暴的冲击。
发电机：发电机是将风轮的旋转动能转换成电能的设备，通常是由永磁体或电磁铁制成的。
发电机转速的变化会影响输出电压的大小和稳定性。
控制系统：控制系统包括电子元件、传感器、控制器和软件等，用于监测和控制风力发电机组的运行。
控制系统能够实时调整风轮叶片的角度和发电机的转速，以确保风力发电机组的运行稳定。
塔架：塔架是风力发电机组的支撑结构，通常采用钢管或混凝土建造。
塔架的高度对于风力发电机组的输出功率有着直接的影响，因为风速会随着高度的增加而增加。
变桨系统：变桨系统是控制风轮叶片角度的设备，可以根据风速的变化实时调整叶片的角度，以最大程度地利用风能。
风速传感器：风速传感器用于测量风速和风向，以便控制系统能够及时调整风轮叶片的角度和发电机的转速。
风力发电机组是一个复杂的系统，由多个组成部分构成，这些部分紧密协作，以实现将风能转换成电能的目的。
除了上述提到的组成部分，风力发电机组还包括以下一些重要的组成部分。
齿轮箱：风力发电机组需要将风轮旋转的低速运动转换成高速运动，这就需要齿轮箱来完成。
齿轮箱由一系列齿轮和轴承组成，能够实现高效率的能量转换。
刹车系统：刹车系统是用于紧急制动风力发电机组的设备。
在遇到紧急情况时，刹车系统能够立即刹停风轮的旋转，以确保风力发电机组的安全运行。
冷却系统：风力发电机组在运行时会产生大量的热量，需要通过冷却系统来散热。
冷却系统包括风扇、散热器和泵等设备，能够保证风力发电机组长时间的运行稳定性。
输电系统：输电系统是将风力发电机组产生的电能输送到电网的设备。
输电系统包括变压器、开关设备和电缆等部分，能够实现电能的高效输送。
风力发电机结构介绍
风力发电机结构介绍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。
该机组通过风力推动叶轮旋转，再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电，有效的将风能转化成电能。
风力发电机组结构示意图如下。
1、叶片2、变浆轴承3、主轴4、机舱吊5、齿轮箱6、高速轴制动器7、发电机8、轴流风机9、机座10、滑环11、偏航轴承12、偏航驱动13、轮毂系统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。
叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致。
由叶片、轮毂、变桨系统组成。
每个叶片有一套独立的变桨机构，主动对叶片进行调节。
叶片配备雷电保护系统。
风机维护时，叶轮可通过锁定销进行锁定。
（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。
明阳1.5s/se机组采用是带滑环三相双馈异步发电机。
转子与变频器连接，可向转子回路提供可调频率的电压，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。
MY1.5s/se型风电机组主要技术参数如下：（1）机组：机组额定功率：1500kw机组起动风速：3m/s机组停机风速： 25m/s机组额定风速： 10.8/11.3 m/s（2）叶轮：叶轮直径：82.6m叶轮扫掠面积：5316m2叶轮速度：17.4rpm叶轮倾角： 5o叶片长度：40.25m叶片材质：玻璃纤维增强树脂（3）齿轮箱：齿轮箱额定功率：1663kw齿轮箱转速比：100.48（4）发电机：发电机额定功率：1550kw发电机额定电压：690v发电机额定电流：1120A发电机额定频率：50Hz发电机转速：1750rpm发电机冷却方式：空-空冷却发电机绝缘等级：H级主刹车系统：变浆制动二级刹车系统：圆盘制动器（5）塔架：塔架型式：直立三段锥形塔架塔架高度：61830mm塔架底部直径：4200mm塔架重量：107t（6）偏航系统型式：主动对风齿轮圆盘星形驱动（7）控制器型式：PLC TwinCAT。
风力发电机组基本结构与工作原理
电气工程新技术专题题目：风力发电机组基本结构与工作原理及其控制技术专业：电气工程及其自动化班级：*********姓名：*********学号：*********指导老师：*********本周的电气工程新技术专题中，主要讲解了一些关于风力发电机组的基本姐与工作原理方面的知识，使我们对此有了初步的认识，下面我将简单叙述一下我对风力发电机的了解。
风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。
广义的说，它是一种以太阳微热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。
风力发电机利用的是自然能源，相对柴油发电要好得多。
但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。
一、风力发电机的基本结构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，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。
风力发电机的构造
风力发电机的构造风力发电机是一种利用风能将其转化为电能的设备。
它是由多个关键部件组成的，包括风轮、发电机、控制器和塔架等。
下面将详细介绍风力发电机的构造。
一、风轮风轮是风力发电机的核心部件，它负责将风能转化为机械能。
风轮通常由数片叶片组成，可以根据需要调整叶片的角度。
当风经过叶片时，叶片会受到风力的推动而旋转。
风轮的设计和材料选择非常重要，既要考虑受力平衡，又要保证叶片的轻巧和坚固。
二、发电机发电机是将机械能转化为电能的设备。
在风力发电机中，通常使用的是同步发电机。
当风轮旋转时，通过传动装置将其机械能传递给发电机转子，进而产生电能。
发电机的转子由电磁铁和线圈组成，当转子旋转时，线圈中的导线会产生磁场，从而感应出电流。
这种感应电流经过整流装置进行整流，最终输出直流电能。
三、控制器控制器是风力发电机的重要部件，它负责调节风力发电系统的运行状态。
控制器通常包括风速测量装置、转速控制装置和电压控制装置等。
风速测量装置可以实时监测风速的变化，根据风速的大小调整叶片的角度，以保证风轮的转速在合适范围内。
转速控制装置可以根据需要调整发电机的转速，以适应不同的风速条件。
电压控制装置可以监测发电机输出电压的稳定性，确保电能的质量。
四、塔架塔架是支撑风力发电机的结构，它通常由钢材制成，具有足够的强度和稳定性。
塔架的高度可以根据风能资源的分布和地理条件来确定。
一般来说，塔架越高，风力发电机的叶片就可以获得更多的风能，从而提高发电效率。
同时，塔架还需要考虑抗风性能，以确保风力发电机在恶劣天气条件下的安全运行。
总结：风力发电机的构造包括风轮、发电机、控制器和塔架等关键部件。
风轮负责将风能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，控制器调节风力发电系统的运行状态，塔架支撑整个设备。
这些部件相互配合，共同完成风力发电的转化过程。
风力发电机的构造设计需要考虑叶片的形状和材料、发电机的类型和转速控制、以及塔架的高度和稳定性等因素。
风力发电机总体结构设计
风力发电机总体结构设计
风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备。
它由塔架、机舱、旋转叶轮等部分组成。
塔架是支撑发电机的主要结构，需要具备足够的强度和稳定性。
机舱包括控制系统和发电机等设备，需要安装在塔架的顶部。
旋转叶轮是风力发电机的核心部件，需要根据不同的设计要求进行选择。
同时，为了提高风力发电机的效率，还需要进行气动和结构优化设计，并考虑到维护和安全等因素。
综合考虑以上因素，可以设计出适用于不同环境条件和使用需求的风力发电机总体结构。
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风力发电技术与风电场工程
第三章练习题及答案
一、填空题
1、并网型风力发电机的功能是将风轮获取的空气动能转换成机械能，再将机械能转换为电能，输送到电网中。
2、并网型风力发电机组的整体结构分为叶轮、机舱、塔架、和基础等几大部分。
3、机舱内布置的传动系统，由主轴、齿轮箱、联轴器和发电机等构成。
4、机舱底座是机组主驱动链和偏航机构固定的基础，并能将载荷传递到塔架上去。
5、铸造底座一般采用球墨铸铁制造，铸件尺寸稳定，吸振性和低温型较好。
6、整流罩是置于轮毂前面的罩子，其作用是整流，减小轮毂的阻力和保护轮毂中的设备。
7、风电机组的基础通常为钢筋混凝土结构，并且根据当地地质情况设计成不同的形式。
基础周围还要设置预防雷击的接地系统。
8、塔架的基本形式有桁架式塔架和圆筒式塔架两大类。
桁架式塔架优点为制造简单，成本低，运输方便，缺点为通向塔顶的上下梯子不好安排，塔架过于敞开，维护人员上下不安全。
塔筒式塔架优点是美观大方，塔身封闭，风电机组维护时上下塔架安全可靠。
9、塔架高度主要依据风轮直径确定。
10、风电机组的基础主要按照塔架的载荷和机组所在地的气候环境条件，结合高层建筑建设规范建造。
11、风力发电机组的机械传动系统包括轮毂、主轴、齿轮箱、制动器、联轴器以及安全装置等。
12、齿轮箱的作用是传递扭矩和提供转速，通过两到三级渐开线圆柱齿轮增速传动得以实现，一般常采用行星齿轮或行星加平行轴齿轮组合传动结构。
13、齿轮箱输出轴（高速轴）通过柔性联轴器与发电机轴连接。
14、联轴器通过绝缘构件阻止发电机磁化齿轮箱内的齿轮和轴承等钢制零件，避免这些零件发生电腐蚀现象。
联轴器上还设置有扭矩限制装置用以保护传动轴系，防止过载运行。
15、偏航系统功能就是跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔架中心线旋转，使风轮扫掠面与风向保持垂直。
16、机舱的偏航运动是由偏航齿轮装置自动执行的，它是根据风向仪提供的风向信号，由控制系统发出指令，通过传动机构使机舱旋转，让风轮始终处于迎风位置。
17、风向标是偏航系统的传感器。
18、偏航轴承有滚动轴承和滑动轴承两种，大型机组大多采用滚动轴承。
19、变桨机构中配置蓄电池的作用是以防电网突然掉电或电信号突然中断的紧急情况下，使得风电机组能够安全平稳地实现变桨。
20、液压系统的主要功能是向制动系统或液压、伺服变桨距控制系统的工作油缸提供压力油，由电动机、油泵、油箱、过滤器、管路及各种液压阀组成。
21、制动系统主要分为空气动力制动和机械制动两部分。
22、叶片变桨制动的原理是改变叶片功角，减少叶片升力，以达到降低叶片转速直至停机的目的。
23、发电机系统包括发电机、变流器、水循环装置或空冷装置。
24、常见的发电机有异步发电机和同步发电机两种。
25、同步发电机转子的旋转方向和转速总是与旋转的定子场的转动同步，没有相对运动，即没有滑差。
26、同步发电机并网一般有两种方式：一种是准同期直接并网，另一种是通过交-直-交变流并网。
27、异步发电机通过转子和旋转定子场之间的相对运动（滑差）产生感应电场，并通过这种方式在转子绕组中生产电压，与之相应的磁场在转子上产生作用力。
28、直驱式风力发电机组缺点是这种发电机结构复杂、外形尺寸庞大、制造工艺要求很高，需要全功率的变流装置才能与电网频率同步，经过转换又会损失部分能量。
29、控制系统的主要任务是自动控制风电机组运行，依照其特性自动检测故障并根据情况采取相应的措施。
控制系统包括控制和监测两部分。
30、风电机组的运行情况主要分为待机状态、发电状态、大风停机方式、故障停机方式、人工停机方式和紧急停机方式。
31、风力发电机组最主要的参数是风轮直径和额定功率，为产品型号的组成部分。
32、风轮直径应当根据不同的风况与额定功率匹配，以获得最大的年发电量和最低的发电成本，配置较大直径风轮供低风速区选用，配置较小直径风轮供高风速区选用。
33、风力发电机的性能特性是由风力发电机的输出功率曲线来反映的，是风力发电机的输出功率与场地风速之间的关系曲线。
34、机组开始向电网输出功率时的风速称为切入风速，达到额定功率时的风速称为额定风速，为了保证机组安全，规定了允许机组正常运行的最大风速称为切出风速。
二、问答题
1、定桨距、变桨距、变速恒频、直驱型风电机组优缺点各是什么？P73、74、75
2、目前流行的变桨风力发电机组的动力驱动系统主要两种方案是什么？两种方案的优缺点是什么?P76。