风力发电机结构图分析风力发电机原理
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
风力发电机整体结构ppt
小型风力发电机是一种用于家庭和小型商业 场所的小型风力发电机,具有灵活性和便携 性,但能量转换效率较低。
02
风力发电机结构概述
风轮叶片
01
叶片是风力发电机的核心部件之一,它的主要作用是将风能转化为机械能,进 而通过齿轮箱与主轴将机械能传递到发电机,最终将机械能转化为电能。
02
叶片的材料通常为玻璃纤维或碳纤维复合材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等 特点。
成部分。
风力发电机的技术发展趋势
大容量、高可靠性、长寿命、低噪音、低成本、易维护等特性 是风力发电机技术发展的趋势。
直驱式、半直驱式、双馈式等不同类型风力发电机组的技术特 点与优劣日益凸显。
海上风电技术逐渐成熟,为海上风电的大规模开发提供了技术 支持。
风力发电机的市场前景与发展趋势
全球风力发电市场规模持续扩大,海 上风电市场潜力巨大。
03
叶片的形状和尺寸会根据不同的风力发电机型号而有所不同,但通常都采用空 气动力学设计,以最大化捕风效率。
齿轮箱与主轴
齿轮箱是风力发电机中连接风轮叶片和发电机 的关键部件,它能够将风轮叶片的转速提升到 发电机所需的速度。
主轴是连接齿轮箱和发电机的轴,它能够将齿 轮箱传递的机械能传递到发电机。
齿轮箱和主轴通常采用高强度钢材制造,并经 过精密加工和热处理,以确保其高精度和长寿 命。
气动性能
叶片的气动性能与形状、材料和表面处理等有关 ,需要经过复杂的气动分析和优化。
强度与稳定性
叶片需要承受复杂的气动载荷和旋转离心力,因 此需要具备足够的强度和稳定性。
齿轮箱与主轴的工作原理
主轴设计
主轴是连接风轮叶片和发电机的重要部件,需要具备高强度、稳 定性和耐疲劳性能。
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。
风电原理及结构详解
风电原理及结构详解
一、风电原理
风力发电是利用风能转化为电能的原理,通过风力发电机组将风能转化为电能。
当风吹向风力发电机时,风力发电机叶片受到风的冲击而旋转,从而带动发电机转动,产生电能。
通过调节发电机的输出电压和频率,可以实现并网发电,为电网提供稳定的电能。
二、风电结构
风电结构包括风力发电机组、输电线路、变电站等部分。
其中,风力发电机组是风电的核心部分,包括叶片、齿轮箱、发电机、塔筒等部分。
1. 叶片:是风力发电机组中最重要的部分之一,它能够吸收风能并将其转化为机械能,从而驱动发电机转动。
叶片的形状和材料直接影响着风能利用率和发电效率。
2. 齿轮箱:是连接叶片和发电机的中间部分,它将叶片传来的低速旋转转化为高速旋转,从而提高发电机的发电效率。
齿轮箱是风力发电机组中较为昂贵的部分,同时也是故障率较高的部分。
3. 发电机:是风力发电机组中的主要部分之一,它将机械能转化为电能。
发电机通常采用无刷双馈异步发电机或永磁同步发电机等类型。
4. 塔筒:是支撑整个风力发电机组的部分,高度一般在60-100米之间。
塔筒通常采用钢材或混凝土制成,其结构必须能够承受强风、暴雪等极端天气的影响。
5. 输电线路:是将电能从风力发电机组输送到变电站的线路,通常采用高压输电线路,以保证电能传输的稳定性和经济性。
6. 变电站:是将电能从输电线路进一步升压或降压,以满足不同地区用电需求的部分。
变电站通常包括变压器、开关柜等设备。
1。
风力发电机PPT课件
励磁调节器
蓄电池组
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图3-18硅整流自励式交流同步发电机电路原理图
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(4)电容自励式异步发电机
电容自励式异步发电机是在异步发电机定子绕组的输出端接上电
容,以产生超前于电压的容性电流建立磁场,从而建立电压。其电路
示意图如下图所示。
A B
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双馈异步发电机工作原理:
异步发电机中定、转子电流产生的旋转磁场始终是相对静止的,当
发电机转速变化而频率不变时,发电机转子的转速和定、转子电流的频
率关系可表示为:
f1
p n 60
f2
式中
f1——定子电流的频率(Hz),f1=pn1/60,n1 为同步转速;
风力等级与风速的关系: N 0.1 0.824N 1.505
式中 VN——N级风的平均风速(m/s); N——风的级数。
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4、风能
(1) 风能密度,空气在一秒钟内以速度ν流过单位面积产生的动
能。
E 0.5 3
表达式为:
(2) 风能,空气在一秒钟时间内以速度ν流过面积为S截面的动能。
SSW S
SSE
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2、风速
由于风时有时无、时大时小,每一瞬时的速度都不相同,所以 风速是指一段时间内的平均值,即平均风速。
3、风力
风力等级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现象, 按风力的强度等级来估计风力的大小。国际上采用的为蒲福风级, 从静风到飓风共分为13个等级。
风力发电机的结构和工作原理
风力发电机的结构和工作原理引言风力发电是一种利用风能将其转化为电能的可再生能源技术。
风力发电机作为其中的核心设备,其结构和工作原理对于风力发电的效率和可靠性起着关键作用。
本文将详细介绍风力发电机的结构和工作原理。
结构风力发电机一般由以下几个基本部件组成:1. 风轮(风叶):风轮是将风能转化为机械能的组件,通常由3个或更多风叶组成。
风轮材料通常采用轻质、高强度的复合材料,以减轻负荷和提高耐久性。
2. 轴:轴是风轮与齿轮箱之间的连接部件,承受风轮产生的扭矩。
3. 齿轮箱:齿轮箱通过传递能量,将风轮转动的较低速度高扭矩转化为发电机所需的较高速度低扭矩。
齿轮箱一般由多个齿轮组成,可以实现变速比的调节。
4. 发电机:发电机是将机械能转化为电能的核心部件。
风力发电机通常采用三相异步发电机,根据需要可以采用不同的输出电压和功率。
5. 塔架:塔架是支撑整个风力发电机的结构,一般由钢铁或混凝土制成,高度根据具体的风力资源和发电机功率而定。
工作原理风力发电机的工作原理可以简单分为以下几个步骤:1. 风能转化:当风流经风轮时,风轮受到风力的作用而旋转。
风轮的旋转速度取决于风速和风轮的设计参数。
2. 机械能转化:旋转的风轮通过连接的轴将机械能传递到齿轮箱中。
齿轮箱根据需要调整速度和扭矩,将低速高扭矩的机械能转化为高速低扭矩。
3. 电能生成:高速低扭矩的转动经过传动装置传递给发电机。
发电机利用电磁感应原理将机械能转化为交流电能。
输出的电能可以通过变压器进行调整和输送。
4. 输电和利用:发电机输出的电能通过输电线路输送到电网,供给人们日常生活和工业生产所需的电力。
结论风力发电机是将风能转化为电能的重要设备。
其结构和工作原理的合理设计和高效运行是确保风力发电的可靠性和经济性的关键。
随着技术的不断进步,风力发电机的效率将不断提高,为可持续发展提供更多清洁能源。
以上就是风力发电机的结构和工作原理的介绍。
对于进一步了解和深入研究风力发电技术的人们,需要更加详细和专业的知识和实践经验。
风力发电原理图
风力发电原理图风力发电是一种利用风能将机械能转化为电能的可再生能源技术。
它通过利用风的动能来驱动风力发电机发电,具有环保、可持续性等优点。
本文将介绍风力发电的原理和工作流程。
风力发电的原理是基于风能转化为机械能,再由机械能转化为电能。
需要的设备包括风力涡轮机(也叫风能转换器)和风力发电机。
风力涡轮机是风力发电系统的核心部件,其结构通常包括塔架、涡轮叶片、轮毂和转子等部分。
塔架固定在地面上,用于支撑整个风力涡轮机。
涡轮叶片是承受风力作用的部分,通常由玻璃纤维等材料制成,具有轻巧且坚固的特点。
轮毂是将涡轮叶片连接到转子上的组件,用于支撑并保持涡轮叶片的位置稳定。
转子是通过轮毂连接到发电机的部件,它将机械能传递给发电机。
风力发电机是将机械能转化为电能的设备。
当风力涡轮机转动时,转子也会转动,通过转子的转动,转化为电能。
风力发电机是由一系列的线圈和磁铁组成的,被称为电枢和磁极。
当转子转动时,电枢中的线圈会受到磁场的作用而产生电流,这个电流就是我们常说的风力发电机输出的电能。
在风力发电的工作流程中,当风力涡轮机转动时,涡轮叶片会受到风的推动而转动。
涡轮叶片的转动会带动轮毂和转子一起转动,转子的转动会在风力发电机中产生电能。
产生的电能通过电缆输送到变电站,然后经过变压器升压,最终供应给家庭和工业用电。
风力发电的效率受到多种因素的影响。
首先,风速是影响风力发电效率的重要因素。
风速越大,涡轮叶片转动的速度就越快,从而产生的机械能也越大,输出的电能也会更多。
其次,风力涡轮机的位置和方向也会对效率产生影响。
优秀的位置和正确的方向都可以使得风力涡轮机充分受到风的作用,将风能最大化地转化为电能。
此外,风力涡轮机的设计和制造工艺也会影响其发电效率。
风力发电作为一种可再生能源技术,具有广阔的应用前景。
利用风力发电可以减少对传统能源的依赖,减少温室气体的排放,对保护环境和缓解能源危机有着积极的作用。
随着技术的不断发展和成熟,风力发电在各个国家和地区得到了广泛的应用和推广,为人们提供了清洁、可靠的电能供应。
风力发电原理图
风力发电原理图风力发电原理图风力发电是利用风能将其转化为电能的一种清洁能源发电方式。
风力发电原理图展示了风力发电机组的基本组成部分和工作原理。
一、风轮和主轴风轮是风力发电机组的核心部件,也是风能转化为机械能的关键组件。
风轮通常由几个叶片组成,通过设计与空气相互作用,将空气中的动能转化为旋转运动。
风轮固定在主轴上,主轴承受叶片产生的旋转力矩,并将旋转动能传递给发电机。
二、发电机发电机是风力发电系统中的关键设备,负责将机械能转化为电能。
通常使用的是同步发电机,其工作原理是利用电磁感应产生电流。
主轴高速旋转时,通过磁场与线圈的相互作用,感应出交流电流。
这个交流电流进一步通过变压器和电力系统进行升压和输送。
三、塔架和朝向系统风力发电机组安装在高塔架上,以在更高的位置捕捉更多的风能。
塔架通常由钢构件构成,以保持结构的稳定性和强度。
此外,风力发电机组还配备了朝向系统,用于通过自动或手动调整朝向控制风轮叶片的角度,以最大限度地利用风能。
四、控制系统和传感器风力发电机组还配备了控制系统和各种传感器,用于监测和控制发电机组的运行状态。
控制系统负责对整个系统进行监测和管理,确保发电机组的安全运行。
传感器可用于测量风速、风向、温度等参数,并将这些数据反馈给控制系统,以实现精确的控制。
五、电力系统风力发电机组产生的电能需要通过电力系统进行输送和利用。
电力系统可将发电机产生的低电压交流电转换为高电压交流电,并将其输送到电网中进行分配和供应。
六、可再生能源电力设备可再生能源电力设备包括变电站、配电设备和能量存储设备等。
变电站用于将风力发电机输送的高电压电能转换为可供用户使用的低电压电能。
配电设备用于将电能分配给不同的用户。
能量存储设备,如电池和超级电容器,可用于储存多余的电能,并在需要时释放给电力系统。
风力发电原理图简单描述了风力发电的基本组成部分和工作原理。
通过风轮和主轴将风能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电机结构图分析风力发电机原理
风力发电机结构图分析风力发电机原理风力发电的原理,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。
风力研究报告显示: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。
下面先看风力发电机结构图。
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。
风力发电机结构图指出: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。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。
风力发电机结构图显示:目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。
功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。
在内地,小的风力发电机会比大的更合适。
因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。
当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200w风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500w甚至1000w乃至更大的功率出。
现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转距(风轮转动惯量),通过主轴传动链,经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后,通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。
风力发电机基本结构和原理
第四节 异步电机基本结构和原 理
异步电机概述
• 异步:转子的转速n与旋转磁场的转速n1不相同。 • 异步电机又称感应电机。 • 根据用途可分为:异步电动机,异步发电机。
异步电机基本结构
• 定子:定子铁芯,定子绕组,机座 • 转子:转子铁芯,转子绕组,转轴 根据转子绕组结构的不同又分为鼠笼式异步电机和绕
动势的方向总是试图阻止磁通的变化。
即:
e N d
dt
• 另一种表达形式:切割磁感线的导体感应出电动势。
电磁感应定律(动磁生电)
• 电磁感应定律:切割磁感线的导体感应出电动势, 感应电动势的大小与磁通密度B、导体长度L、相对 运动速度v的乘积成正比,即E=BLv。感应电动势的方 向用右手定则判定。
第三节 同步发电机原理简介
• 基本原理:导体切割磁力线感应电动势。
电机用途及分类
• 电机:进行机、电能量转换的电磁耦合装置。
• 分类:
电机
变压器
旋转电机
直流电机
交流电机
• 电机可逆原理。
同步电机 异步电机
同步发电机原理结构—模型图
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小型同步发电机的基本结构
• 定子:定子铁芯,定子绕组,机座 • 转子:转子铁芯,转子绕组,轴,集电环 • 电刷 • 其它
线式异步电机。
定子铁芯和冲片
定子绕组
• 异步电动机定子绕组接电源;异步发电机定子绕组 接电网。
鼠笼式异步电机转子
• 转子绕组由铁芯槽内的导条和两端的端环构成若干 自闭合的回路。
• 工作时转子绕组内电流是通过电磁感应产生的。
绕线式异步电机转子
• 转子绕组特点:绕线式异步电机转子绕组与定子 绕组一样,按三相交流绕组规律嵌放在转子铁芯 槽内。三相绕组的尾端一般在内部星接,首端通 过滑环、电刷引到接线端子上。从而可以和外部 装置进行连接。
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风力发电机结构图分析风力发电机原理风力发电的原理,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。
风力研究报告显示: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。
下面先看风力发电机结构图。
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。
风力发电机结构图指出: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。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。
风力发电机结构图显示:目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。
功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。
在内地,小的风力发电机会比大的更合适。
因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。
当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200w风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500w甚至1000w乃至更大的功率出。
现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转距(风轮转动惯量),通过主轴传动链,经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后,通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。
如果超过发电机同步转速,转子也处于发电状态,通过变流器向电网馈电。
最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成,立在一定高度的塔干上,这是小型离网风机。
最初的风力发电机发出的电能随风变化时有时无,电压和频率不稳定,没有实际应用价值。
为了解决这些问题,现代风机增加了齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统和控制系统等。
齿轮箱可以将很低的风轮转速(1500千瓦的风机通常为12-22转/分)变为很高的发电机转速(发电机同步转速通常为1500转/分)。
同时也使得发电机易于控制,实现稳定的频率和电压输出。
偏航系统可以使风轮扫掠面积总是垂直于主风向。
要知道,1500千瓦的风机机舱总重50多吨,叶轮30吨,使这样一个系统随时对准主风向也有相当的技术难度。
风机是有许多转动部件的,机舱在水平面旋转,随时偏航对准风向;风轮沿水平轴旋转,以便产生动力扭距。
对变桨矩风机,组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转,以便适应不同的风况而变桨距。
在停机时,叶片要顺桨,以便形成阻尼刹车。
早期采用液压系统用于调节叶片桨矩(同时作为阻尼、停机、刹车等状态下使用),现在电变距系统逐步取代液压变距。
就1500千瓦风机而言,一般在4米/秒左右的风速自动启动,在13米/秒左右发出额定功率。
然后,随着风速的增加,一直控制在额定功率附近发电,直到风速达到25米/秒时自动停机。
现代风机的设计极限风速为60-70米/秒,也就是说在这么大的风速下风机也不会立即破坏。
理论上的12级飓风,其风速范围也仅为32.7-36.9米/秒。
风力发电机结构图显示:风机的控制系统要根据风速、风向对系统加以控制,在稳定的电压和频率下运行,自动地并网和脱网;同时监视齿轮箱、发电机的运行温度,液压系统的油压,对出现的任何异常进行报警,必要时自动停机,属于无人值守独立发电系统单元风力发电机的原理和组成原理:风轮在风力的推动产生旋转,实现了风能向机械能的转换,旋转的风轮通过传动系统驱动发电机旋转,并在控制系统的作用下实现发电机的并网及电能的输出,完成机械能向电能的转换,这就是风力发电机将风能转换成电能的原理。
并网型风力发电机组由以下部分组成:1、风轮(叶片和轮毂):捕获风能的关键设备。
一般由3个叶片组成,所捕获的风能大小直接决定风轮的转速。
2、传动系统:风轮与发电机的连接纽带。
齿轮箱是其关键部件。
通过齿轮箱,风轮的低转速才能使发电机以接近额定的转速旋转,达到并网发电的目的。
3、偏航系统:使风轮的扫掠面始终与风向垂直,以最大限度地提升风轮对风能的捕获能力,并同时减少风轮的载荷。
4、液压系统:为变矩机构和制动系统提供动力来源。
5、制动系统:使风轮减速和停止运转的系统。
6、发电机:其作用是将风轮的机械能转化为电能。
7、控制与安全系统:控制系统包括控制和监测两部分。
监测部分将采集到的数据送到控制器,控制器以此为依据完成对风力发电机组的偏航控制、功率控制、开停机控制等控制功能。
8、塔筒:风力发电机组的支撑部件。
它使风轮到达设计中规定的高度。
其内部还是动力电缆、控制电缆、通讯电缆和人员进出的通道。
9、基础:为钢筋混凝土结构,承载整个风力发电机组的重量。
基础周围设置有预防雷击的接地系统。
10、机舱:风力发电机组的机舱承担容纳所有的机械部件,承受所有外力(包括静负载及动负载)的作用。
特点:⑴风能是取之不尽,用之不竭的清洁,无污染,可再生能源。
用它发电十分有利。
与火力发电、燃油发电、核电相比它无需购買燃料,也无需支付运费,更无需对发电残渣,大气进行环保治理.风力发电是绿色能源.风力发电是财神爺。
风来、发电、生财。
风是财富。
风是大自然对人类的无私奉献。
⑵风力发电有很強的地域性。
不是任何地方都可以建站的。
它必須建在风力资源丰富的地方。
即风速大、持续时间长。
风力资源大小与地势、地貌有关,山口、海岛常是优选地址。
如新彊达板城、年平均风速6。
2米/秒,内蒙古辉腾锡勒,年平均风速为7。
2米/秒,江西鄱阳湖,年平均风速7。
6米/秒,河北张北,年平均风速6。
8米/秒,辽宁东港,年平均风速6。
7米/秒,广东南澳,年平均风速8。
5米/秒,福建平潭岛全县年平均风速8。
4米/秒,平潭县海潭岛,年平均风速为8。
5米/秒,年可发电风时数为3343小时,为目前中国之冠。
(以上数字引自“全国风力发电信息中心的并网风电场介绍”)。
南海的南沙群岛,该岛一年连续刮六级以上大风有160天。
在我国這样的地方还有许多许多正等待我们去探索、发现。
⑶风的季节性,决定了風力发电在整个电网中处于"配角″地位。
对它的使用有三种运行方式:A:能源利用:风力发电机,机群并网运行。
有风发电,电能送入电网。
无风不发电。
B:无电网的高山,海岛,牧区:风力发电机与柴油发电机并联运行。
有风时风力发电,无风时柴油发电机犮电。
对用户来説时时都有电。
C:同上无电网地区,要求不使用柴油发电,时时有电供应:採用蓄电池儲能的AC-DC-AC,即交,直,交风力发电系统。
也就是有风时,风力发电机发出交流电,经整流为直流电对蓄电池充电。
再利用电力电子器件制造的"逆变器″将蓄电池中的直流电转化为三相恒频恒压的交流电。
这种系统多用在高山雷达站、微波中继站,海洋灯塔,航标灯场合。
优缺点优点:1、清洁,环境效益好。
2、可再生,永不枯竭。
3、基建周期短、投资少。
4、装机规模灵活。
5、技术相对成熟。
缺点:1、噪声,视觉污染。
2、占用大片土地。
3、不稳定,不可控。
4、目前成本仍然很高。
风力发电机蓄电池的合理配置200W(建议使用蓄电池型号105AH两块)所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,300W逆变器。
适用于:40W日光灯,电视,无风时可使用2天至3天。
充电时长13小时,年平均风速7米每秒时,运行4000小时,累积发电量:610度。
300W(建议使用蓄电池型号150AH两块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,500W逆变器。
适用于:日光灯,电视,无风时可使用2天至3天。
充电时长9小时,年平均风速7米每秒时,运行4000小时,累积发电量:888度。
400W(建议使用蓄电池型号150AH两块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,500W逆变器。
适用于:日光灯,电视,无风时可使用2天至3天。
充电时长7小时,年平均风速8米每秒时,运行4000小时累计1140度。
500W(建议使用蓄电池型号150AH两块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,800W逆变器。
适用于:日光灯,电视,无风时可使用2天至3天,充电时长.5小时,年平均风速8米每秒时,运行4000小时,累积发电量:1600度。
800W(建议使用蓄电池型号200AH) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,1KW 逆变器。
适用于:日光灯,电视,无风时可使用.3天至4天。
充电时长5小时,年平均风速8米每秒时,运行4000小时,累积发电量:2400度。
1KW(建议使用蓄电池型号200AH两块、四块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,1500W逆变器。
适用于:日光灯,电视,550W单相水泵。
无风时可使用3天至5天。
充电时长6小时,年平均风速9米每秒时,运行4000小时,累积发电量:2600度。
2KW(建议使用蓄电池型号200AH四块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,2500W逆变器。
适用于:日光灯,电视,750W单相水泵。
无风时可使用3天至6天。
充电时长6小时,年平均风速9米每秒时,运行4000小时,累积发电量:4500度。
3KW(建议使用蓄电池型号150AH八块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,立杆,拉线,防水电缆,3500W逆变器。
适用于:日光灯,电视,750W单相水泵,无风时可使用4天至7天。
充电时长6小时,年平均风速9米每秒时,运行4000小时,累积发电量:7326度。
5KW(建议使用蓄电池型号300AH20块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,独立钢管,防水电缆,5KW 逆变器。
适用于:日光灯,看电视.750W单相水泵,一些小型感性负载,无风时可使用7天至10天。
充电时长8小时,年平均风速10米每秒时,运行4000小时,累积发电量:14000度。
10KW(建议使用蓄电池型号400AH20块) 所有附件:发电机,叶轮,回转体,尾舵,独立钢管,防水电缆,10KW 逆变器。
适用于:日光灯,看电视.750W单相水泵,空调,一些小型感性负载,无风时可使用7天至10天。
充电时长8小时,年平均风速10米每秒时,运行4000小时,累积发电量:28000度。