风力发电机结构图解
风力发电机整体结构PPT课件
b.桩位偏差合格（1/3D） c.桩头清理（油污，砼碎块）
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2．2．钢筋检验 a．出厂合格证 b．复检合格证明 c．.钢筋机械连接抗 拉试验合格证明 d．表面清理
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2．3．基础环的检验和固定
a．基础环合格证明，外观检查
b．基本尺寸的现场检验（L法兰）
风力发电机机组对基础的所产生的载荷主要 应考虑机组自重Q和倾覆力矩Mn
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7．REpower对风机基础的具体要求 混凝土和钢筋用量（如图）
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8．预埋管
布置保护电缆，但同时对基础结构 不利，施工时布置均匀相互间留有间 距，尽量减少对基础结构的影响。
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预埋管
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3．基础设计满足以下两个条件
3．1．要求作用于地基上的载荷不超 过地基的容许应力，保证地基有足够 的安全储备
3．2．控制基础的沉降，使其不超过 地基容许变形值
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4．风电机组基础的种类
风力发电机基础均为钢筋混凝土独立基础， 根据风电场工程地质条件和地基承载力和风 机载荷的不同分为：天然重力基础和桩基础 （本风场选用桩基础）。
提供必要的锁紧力矩，以保障风 力发电机组的安全运行
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风机偏航系统的组成
偏航系统由风向标传感器、偏航轴承、 偏航驱动电机、偏航制动器、扭缆保护 装置等几个部分组成。
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风向标传感器
MM82风机有两个待加热的风速 计安装在气象塔上。气象塔被接 地并具有围绕风速计的雷电捕获 回路。
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解缆和扭缆保护装置
小型风力发电机的原理图
小型风力发电机的原理图
以下是小型风力发电机的原理图：
图片描述：一个垂直放置的小型风力发电机，由下到上依次由以下部分组成：
1. 基座：用于支撑发电机的结构。
2. 垂直轴：一根垂直放置的杆，用于固定转子和叶片组件。
3. 转子：位于垂直轴上方，由固定在轴上的转子叶片组成，用于转动发电机。
4. 发电机：位于转子上方，由电磁线圈和磁铁组成，利用转子旋转时产生的磁场变化来产生电能。
5. 小型电容器：位于发电机的一侧，用于储存发电机产生的电能。
6. 输出线路：连接电容器和外部电路，用于将储存的电能输出。
7. 控制装置：连接于发电机和输出线路之间，用于检测和控制发电机的运行状态。
8. 塔筒：位于基座顶部，用于支撑整个装置，并提供便于转子旋转的轴心支撑。
9. 安全装置：位于塔筒和垂直轴之间，用于保持转子叶片在适当的风速下旋转，并限制其在过大风力下的转速。
风力发电机结构图
• 提高风力发电机的转换效率，降低成本 • 发展大型化、高效化的风力发电机 • 加强风力发电机的智能化和自适应控制技术
发展方向
• 海上风力发电：利用海上风能资源，建设大型海上风力发电场 • 分布式风力发电：在分散地区建设小型风力发电系统，为电网提供电力支持 • 风能储存技术：研究风能储存设备，实现风能的连续稳定输出
控制系统的作用
• 控制风力发电机的启动、停止和运行 • 保证风力发电机在各种风速下的安全运行 • 实现风力发电机的最大功率输出
控制系统的组成
• 主控制器：负责整个控制系统的管理和协调 • 速度控制器：控制风轮的转速，实现最佳风能转换效率 • 电压控制器：控制发电机的输出电压，保证稳定并网 • 并网控制器：负责风力发电机与电网的并网和脱网
02
风力发电机的主要组成部分
塔筒的结构设计与功能
塔筒的结构设计
• 塔筒为圆柱形或圆锥形结构，高度一般为30-80米 • 塔筒材质一般为钢结构，内壁涂有防腐层 • 塔筒底部设有基础，与地基连接
塔筒的功能
• 支撑风轮和发电机组的重量 • 保证风力发电机在各种风速下的稳定性 • 便于安装和维护
风轮的结构设计与功能
风力发电机的发展前景与挑战
发展前景
• 风力发电机作为一种可再生能源，具有广阔的发展前景 • 随着技术进步和成本降低，风力发电将在全球能源结构 中占据越来越重要的地位
挑战
• 风力发电机的并网和稳定性问题仍需解决 • 风力发电机的噪音和视觉污染问题需要关注 • 风力发电机的技术创新和市场推广仍需加强
CREATE TOGETHER
风力发电机的应用领域与市场需求
应用领域
• 风力发电：为电网提供电力支持 • 风力提水：利用风力驱动水泵，进行农田灌溉和工业生 产 • 风力热泵：利用风力驱动热泵，提供热水和供暖
第3章风力发电机组的结构
3.2.2 轮毂
图3-22 实际风电机组轮毂
3.2.2 轮毂
图3-23 轮毂典型结构
3.2.3 变桨机构
1.变桨机构组成 2.变桨轴承 3.变桨驱动部件
1.变桨机构组成
图3-24 安装在轮毂中的变桨操作 装置典型设计形式
2.变桨轴承
图3-25 变桨机构安装
2.变桨轴承
图3-26 变桨轴承典型结构示意图 1—轮毂 2—销连接 3—轴承外圈 4—叶片 5—联接螺栓 6—轴承内圈
1.主轴支撑结构形式
1)独立轴承支撑结构(见图3-30a)。 2)主轴前轴承独立安装在机架上，后轴承与齿轮箱内轴承做成一体(见图3-30b)，前 轴承和齿轮箱两侧的扭转臂形成对主轴的三点支撑，故也称为三点支撑式主轴。 3)主轴轴承与齿轮箱集成形式(见图3-30c)。
1.主轴支撑结构形式
图3-29 GE1500风电机组传动系统结构
3.偏航轴承
图3-47 制造中的偏航轴承
3.偏航轴承
图3-48 偏航轴承结构示意
4.偏航制动
图3-49 偏航制动部件 1—弹簧 2—制动钳体 3—活塞 4—活塞杆 5—制动盘 6—制动衬块 7—管件
接头 8—螺栓
3.5 塔架与基础
3.5.1 塔架 3.5.2 陆上风电机组的基础 3.5.3 海上风电机组的基础
3.变桨驱动部件
图3-27 变桨驱动齿轮副中的小齿轮
3.3 风电机组传动系统
3.3.1 风轮主轴 3.3.2 增速齿轮箱 3.3.3 轴的连接与制动
3.3 风电机组传动系统
0.tif
图3-28 带增速齿轮箱的风电机组传动系统示意图
3.3.1 风轮主轴
1.主轴支撑结构形式 2.主轴轴承 3.主轴与齿轮箱连接
风力发电机的内部结构
交流-直流-交流
谢谢大家
动1动1.变电.变电桨装源桨装源距在与距在与电轮控电轮控动毂制动毂制机内装机内装的置的置驱安驱安
2.由于轮毂在不停旋 转，变桨系统的电源 电缆，信号电缆、控 制电缆不能直接与机
舱连接
3这些电缆通过主轴 通孔与齿轮箱通孔再 通过滑环装置连接到
机舱的控制柜
发电机内部结构
双馈式发电机亚同步/同步/超同步发电示意图
等风来
风机是怎样发电的
我国风电的现状
• 风电作为一种较成熟的可再生能源技术，是我国可再生能源发电 的重要形式，且随着成本下降和规模扩大，对化石能源的替代作 用开始显现。近年来，我国风电装机规模迅速扩大，2019年1-6 月，全国新增风电装机容量909万千瓦，其中海上风电40万千瓦， 累计并网装机容量达到1.93亿千瓦。
风电的上网电价
目录
1
叶轮
2
齿轮箱
3
发ห้องสมุดไป่ตู้机
4
变频器
5
塔筒
风机主要部件
叶片，轮毂与主轴
主轴与轮毂
内齿轮电动变桨距系统动画
风机机舱设备布置
主轴（中部通孔用于轮毂变桨的信号与动力的传输）
齿轮箱的行星轮与太阳轮
太阳轮与行星轮动画演示
行星架
行星轮 行星轮 行星轮
安上了太阳轮
滑环装置剖开图
风力发电机结构介绍
绍结机构介风力发电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、发电该机组通过风力推动叶轮旋转，塔架和基础等组成。
机、控制与安全系统、机舱、有效的将风能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，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。
发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。
明阳）发电机4（．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。
轮箱转速比：）发电机：（41550kw 发电机额定功率：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。
风力发电机简单发电原理及机组的结构培训课件
风力发电机简单原理及机组的结构
3.3雷击保护 在叶片尖部安装金属圆片的接闪器，通过叶片内部的金属
导体将闪电产生的强电流下引至地，防止雷闪损坏轴承等。 3.4传感器和检测仪器
各种数据通过传感器进行就地或远程监测，及时发现故障， 偏于计划维修。主要的传感器有：风速和风向、叶轮和发电 机转速、温度（环境、轴承、齿轮箱、发电机、机舱）、油 压（齿轮箱、冷却系统、变桨液压系统）、变桨和偏航角度、 电流电压和相位、振动等。
齿轮箱。
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风力发电机简单原理及机组的结构
二、风力发电机的结构（图6）
齿轮箱 一侧连接低速轴，
另一侧连接高速轴。
高速轴 转速大约为1500
转/分，它的作用是带 动发电机。同时在高 速轴上安装有一套机 械刹车。
发电机 发电机通常为异
步发电机。
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风力发电机简单原理及机组的结构
二、风力发电机的结构（图7）
目前用于并网型发电的大型风机均为上风风机。
叶轮上的叶片有三叶片和两叶片两种类型。
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风力发电机简单原理及机组的结构
1.2根据控制叶轮转速和控制叶片角度的不同分为定速定桨风机 和变速变桨风机。 因为风功率随着风速以三次方增大（P=½pfv³）,风机对风 功率的获取必须有所限定，避免出现过载、剧烈振动和超速 现象。
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风力发电机简单原理及机组的结构
为避免机舱随风波动造成齿轮磨损，设有机舱刹车机构固 定机舱。偏航时，刹车放开，到位后刹车。另外还设有不松 开的附加摩擦刹车装置；偏航时，步进电机要克服附加刹车 装置的摩擦力进行偏航。 3.2冷却和供暖系统 机舱内夏季温度高，冬季温度低。在温度高时，应对齿轮箱 油温、发电机等设备进行冷却，采用强制循环水冷却效果较 好；在温度低时，齿轮箱油温过低，在机组启动时困难，需 对机舱采用电加热。另外对叶片等也采用温度过低时电阻丝 加热。
风力发电机基本结构和原理课件
发电机通常采用交流发电机或直 流发电机，根据实际需求选择不 同的类型。
当风车旋转带动发电机转子旋转 时，发电机内部磁场发生变化， 产生感应电动势，从而输出电能 。
04
风力发电机的维护与保养
定期检查和维护
定期检查
风力发电机需要定期进行全面检 查，包括叶片、齿轮箱、发电机
齿轮箱是风力发电机中的重要组 成部分，用于将低速旋转的风车
转换为高速旋转的机械能。
齿轮箱通常由多级齿轮组成，通 过不同级数的齿轮传动，实现增
速作用。
齿轮箱的增速比决定了风车旋转 速度和发电机输出电流的频率， 是风力发电机性能的关键参数之
一。
发电机将机械能转换为电能
发电机是风力发电机中的核心部 件，用于将机械能转换为电能。
塔筒内部还安装有电缆和控制系 统等设备，以实现电能输出和控
制功能。
其他部件
其他部件包括偏航系统、冷却系统、润滑系统等辅助设备， 它们各自承担着不同的功能，以保证风力发电机的正常运行 。
偏航系统负责驱动风轮旋转，以适应不同的风向变化；冷却 系统负责将发电机和其他部件产生的热量散发出去；润滑系 统则负责为齿轮箱和其他需要润滑的部件提供润滑油。
设备安全
在维护和检修风力发电机时，需要确保设备的安全，避免因 操作不当导致设备损坏或人员伤亡。
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风力发电机的未来发展
技术创新与改进
高效风轮设计
通过改进风轮叶片的形状、材料和结构，提高风能转换效率。
先进控制系统
采用先进的传感器和算法，实时监测和调整风力发电机的运行状态，提高发电效率和稳定性。
复合材料应用
降低成本和环境影响