小型家用风力发电机毕业设计
小型家用风力发电系统的设计
毕业设计(论文)题目小型家用风力发电系统的设计姓名学号所在学院专业班级指导教师日期年月日原创性明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授书本学位论文作者完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定,同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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本学位论文属于1、保密□,在年解密后适用本授权书。
2、不保密□(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日摘要随着环境问题和化石能源危机日益加剧,各国都在寻找新的可代替能源来解决能源危机和环境污染。
风能和太阳能一样也是取之不尽的一种可再生能源,风力发电成为现在人们利用风能的一种主要形式,小型风力发电构成的家用分布式发电系统在未来更具有利用前景。
因此对小型家用风力发电系统的研究有很多实用性和价值。
本文设计的家用风力发电系统选用单片机STC89C52为控制核心设计了系统电路,实现由蓄电池电能逆变为小型家用电器实用的24V50Hz的交流电。
对风力发电原理及逆变的必要性做了重点介绍,分析了设计的电路各个模块工作原理,给出了系统的原理图和软件设计流程图。
设计的家用发电系统经济成低、实用性强。
关键词:风力发电,单片机,蓄电池,逆变AbstractAs environmental issues and fossil energy crises intensify, countries are looking for new alternative energy sources to address energy crises and environmental pollution. Wind energy is just as inexhaustible as renewable energy. Wind power has become a major form of wind energy utilization. The home distributed power generation system consisting of small wind power generation has more prospects in the future. Therefore, research on small household wind power generation systems has many practicalities and values.The household wind power system designed in this paper selects the single-chip STC89C52 to design the system circuit for the control core, and realizes the 24V50Hz AC which is practically used by the battery power inverter for small household appliances. The principle of wind power generation and the necessity of inverter are introduced. The working principle of each module of the designed circuit is analyzed. The schematic diagram of the system and the flow chart of software design are given. The designed household power generation system is economically low and practical.Key Words: Wind Power, Single Chip, Battery,Inverter目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题的目的和意义 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 主要研究的内容 (2)2 风力发电系统设计要求及原理分析 (4)2.1 系统设计的目标 (4)2.2 风力发电原理 (4)2.3 风力发电系统结构及组成 (4)2.4 逆变电路设计原理 (5)2.5 本章小结 (6)3 风力发电系统逆变器方案与硬件设计 (7)3.1 风力发电系统的总体方案设计 (7)3.2 逆变器的设计 (7)3.3 逆变控制单片机选择 (8)3.4 电源模块 (10)3.5 SPWM产生电路 (10)3.6 MOSFET驱动电路 (11)3.7 本章小结 (11)4 逆变器仿真与调试分析 (12)4.1 仿真模型建立 (12)4.2 仿真结果分析 (13)4.3 系统实验测试分析 (14)4.5 本章小结 (16)5 总结与展望 (17)致谢 (18)参考文献 (19)1 绪论1.1 课题研究背景能源是发展国民经济和提高人民生活的重要物质基础,是经济发展的“火车头”,能源已成为制约国民经济发展的重要因素。
小型风力发电机控制器设计(毕业设计)
1 引言1.1本课题的意义1.1.1 风力发电的意义随着现代工业的发展和社会的进步,人们对供电持续性和供电量的要求也越来越高。
而煤炭、石油的日趋减少,开发新能源成为当今社会最热门的话题之一。
风能作为一种自然资源,它有取之不尽、清洁无污染等优点,所以被人们称为“绿色资源”受到青睐[1]。
利用可再生能源可以节约能源和保护环境,而风力发电与其它再生能源相比,更具竞争潜力,因而发展迅速。
我国幅员辽阔,居民分布东多西少。
考虑到生活在边远地区的农、牧民以及沿海地区岛屿上的渔民、边、海防哨所、通讯塔站及微波中继站等居民的用电特点,用常规电网覆盖他们十分困难,而且也很不经济。
因此在我国的许多边远地区,电力短缺造成经济,文化与教育的严重落后。
但由于这些地区一般风力资源比较丰富,因此在这些地区大力推广小型风力发电机系统的应用也将是一种比较理想的策略[2]。
1.1.2 目前户用小型风力发电存在的问题风力发电是涉及电机、电力电子、电化学、机械、空气动力学、计算机、自动控制、气象等多种学科的综合课题,大型风力发电机组发出的电能直接并到电网上,向电网馈电;小型风力发电机一般将风力发电机组发出的电能用除能设备储存起来(一般用蓄电池),需要时再提供给负载(可直流供电,亦可用逆变器变换为交流供给用户)。
常见的独立运行小型风力发电系统框图如图1.1所示[3]。
由于风能的随机性和不稳定性以及负载的随时变化使得现有小型风电系统仍然存在不少问题。
1、效率较低,现有系统一般采用发电机输出直接对蓄电池进行充电,并没有对风电转换环节进行控制,使得风能利用系数比较低,一般在0.3左右。
据贝茨理论风能利用系数的极限值为0.593,如果控制风力机总是以最佳叶尖速比运行,年发电量可以提20%~30%。
2、蓄电池的工作状态不尽合理,使得其寿命短暂,一般两三年就得更换,增加了整机维护成本,不合理使用主要是充电方式与蓄电池可接受特性相距甚远。
电池使用寿命短,则会使得度电成本居高不下,从而使小型风力发电系统难于推广应用。
机电一体化专业毕业论文--300W小型垂直轴风力发电机的设计
摘要为了解决日益严重的环境污染和能源危机的问题,开发了一种以风力的发动机。
由于原材料价格不断上涨,小型风力发电机组生产成本,也不断提高,而购买风机的广大农牧民经济收入有限,因此企业销售价不能随着上涨,企业利润空间很小,无利可图,促使有的企业开始转产。
如原内蒙古商都牧机厂现在已开始生产并网型大型风力发电机组的塔架,大型电焊机、卷扳机已经到货,正准备投产。
有的配套件质量不稳定,性能差,特别是蓄电池,逆变控制器,影响整机发电系统的效率和可靠性。
尽管目前风光互补发电系统推广应用很快、需要量大,但由于太阳能电池组件价格太高(每WP30~50元)。
如果不是目前国家大量补贴,农牧民自购有较大困难,所以说太阳能电池组价格制约风光互补发电系统的发展。
本设计主要设计的是300W 小型垂直轴风力发电机。
关键词:风力发电机小型风力发电机风力垂直轴AbstractIn order to solve the increasingly serious environmental pollution and energy crisis, the development of a wind engine. As a result of rising raw material prices, small wind turbine production costs, is also rising, and the purchase of the majority of fans with limited income of farmers and herdsmen, so as the sales price can not rise, corporate profits is very small, unprofitable, to have Transferring the business started. Such as animal husbandry are the original factory in Inner Mongolia have already started to produce large-scale grid-based wind turbine's tower, a large welding machine, delivery volumes have been the trigger is ready for production. Matching the quality of some pieces of instability, poor performance, especially the battery, the inverter controller, the impact of the whole power system efficiency and reliability. Despite the current landscape to promote the application of hybrid generating system very quickly, the demand for large, but the solar cell component costs are too high (per WP30 ~ 50 million). If it is not currently a large number of national subsidies, farmers and herdsmen have a more difficult since the purchase, so that the price of solar battery power constraints scenery complementary systems. The design of the main design is 300W small vertical axis wind turbine.Key words:Wind turbines small wind turbines wind vertical axis第1章绪论随着中国对“三农”投入力度加大,经济持续快速发展,广大农、牧、渔民对改善生活环境,提高生活质量,改善农村地区的能源结构,解决生活用电的迫切要求,作为农村可再生能源主要支柱之一的小型风力发电行业得到长足的发展,不论是参与开发、研制、生产的单位,还是产品产量、国内外销售以及推广应用范围,与上年相比都有了新的提高,取得了显著的成效。
毕业设计论文:小型风力发电机毕业设计
小型风力发电机毕业设计摘要基于开发风能资源在改善能源结构中的重要意义,本论文对风力发电机的特性作了简要的介绍,且对风力发电机的各种参数和风力机类型作了必要的说明。
在此基础上,对风力发电机的原理和结构作了细致的分析。
首先,对风力发电机的总体机械结构进行了设计,并且设计了限速控制系统。
本课题设计的是一种新型的立式垂直轴小型风力发电机,由风机叶轮、立柱、横梁、变速机构、离合装置和发电机组成。
这种发电机有体积小、噪音小、使用寿命长、价格低的特点,适合在有风能资源地区的楼房顶部,供应家庭用电,例如照明:灯泡,节能灯;家用电器:电视机、收音机、电风扇、洗衣机、电冰箱。
关键词:风力发电限速控制系统小型风力发电机AbstractExploiting wind energy resources is of great significance in improving energy structure. In the discourse,the characters of wind generator are introduced briefly,while parameters and types of wind generators are also narrated. Base on these,the theory and constitution of the wind generator are meticulously analyzed. Firstly,Has carried on the design to wind-driven generator's overall mechanism, And has designed the regulating control system. What I design is one kind of new vertical axis small wind-driven generator, by the air blower impeller, the column, the crossbeam, the gearshift mechanism, the engaging and disengaging gear and the generator is composed. This kind of generator has the volume to be small, the noise is small, the service life is long, the price low characteristic, suits in has the wind energy resources area building crown, the supply family uses electricity, For example illumination: The light bulb, conserves energy the lamp; Domestic electric appliances: Television, radio, electric fan, washer, electric refrigerator.Key words:Wind power generation, Regulating control system, Small wind-driven generator目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................ I I 目录 (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 开发利用风能的动因 (2)1.1.1 经济驱动力 (2)1.1.2 环境驱动力 (3)1.1.3 社会驱动力 (3)1.1.4 技术驱动力 (4)1.2 风力发电的现状 (4)1.2.1 世界风力发电现状 (4)1.2.2 中国风力发电现状 (4)1.3 风力发电展望 (5)2 风力机理论 (7)2.1 基本公式 (7)2.1.1 风能利用系数 (7)2.1.2 风压强 (7)2.1.3 阻力式风力机的最大效率 (7)2.2 工作风速与输出功率 (8)2.2.1 风力发电机的输出效率 (8)2.2.2 工作风速与输出功率 (9)2.2.3 启动风速和额定风速的选定 (9)2.3 风能利用与气象 (12)2.3.1 风的观测对风能利用的意义 (13)2.3.2 风能利用中需要的气象调查 (13)2.4 风的观测 (13)3 风力发电机方案和结构设计 (14)3.1 小型垂直式风力发电机方案设计 (14)3.2 风叶 (15)3.3 行星齿轮加速器设计计算 (16)3.3.1 设计要求 (16)3.3.2 选加速器类型 (16)3.3.3 确定行星轮数和齿数 (17)3.3.4 压力角(α)的选择 (17)3.3.5 齿宽系数的选择 (18)3.3.6 模数选择 (18)3.3.7 预设啮合角 (18)3.3.8 太阳轮与行星轮之间的传动计算 (18)3.3.9 行星轮与内齿轮之间的传动计算 (19)3.3.10 行星排各零件转速及扭矩的计算 (20)3.3.11 行星排上各零件受力分析及计算 (20)3.3.12 行星齿轮传动的强度校核计算 (21)3.4 电磁离合器设计计算 (25)3.4.1 选型 (25)3.4.2 牙嵌式电磁离合器的动作特性 (26)3.4.3 离合器的计算转矩 (26)3.4.4 离合器的外径 (26)3.4.5 离合器牙间的压紧力 (26)3.4.6 线圈槽高度 (27)3.4.7 磁轭底部厚度 (27)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)前言随着世界工业化进程的不断加快,使得能源消耗逐渐增加,全球工业有害物质的排放量与日俱增,从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发。
分布式能源小型风力发电系统的研究与设计毕业设计
分布式能源小型风力发电系统的研究与设计毕业设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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毕业设计正文(风力发电)
毕 业 论 文题 目: 风力发电机的设计及风力发电系统的研究系: 电气与信息工程系 专业: 电气工程及其自动化 班级:0202学号: 020******* 学生姓名: 周 超 导师姓名: 邓 秋 玲 完成日期: 2006年6月10日毕 业 设 计题 目: 风力发电机的设计及风力发电系统的研究系: 电气与信息工程系 专业: 电气工程及其自动化 班级:0202学号: 020******* 学生姓名: 周 超 导师姓名: 邓 秋 玲 完成日期: 2006年6月10日诚信声明本人声明:1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
作者签名:日期:年月日毕业设计(论文)任务书题目: 风力发电机的设计及风力发电系统的研究姓名 周超 系 电气与信息工程系 专业 电气工程及其自动化 班级 0202 学号 020*******指导老师 邓 秋 玲 职称 副 教 授 教研室主任 石 安 乐一、基本任务及要求:1)基本数据:额定功率 600=N P KW 连接方式 Y额定电压 V U N 690= 额定转速 min /1512r n N =相数 m=3 功率因数 88.00=ϕs c效率 96.0=η 绝缘等级 F极对数 P=22、本毕业设计课题主要完成以下设计内容:(1) 风力发电机的电磁设计方案;(2) 风力发电系统的研究;(3) 电机主要零部件图的绘制;(4) 说明书。
进度安排及完成时间:2月20日——3月10日:查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月13日——4月25日:毕业实习、撰写实习报告 3月27日——5月30日:毕业设计 4月中旬:毕业设计中期抽查6月1日——6月14日:撰写毕业设计说明书(论文)6月15日——6月17日:修改、装订毕业设计说明书(论文),并将电子文档上传FTP6月17日——6月20日:毕业设计答辩目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论··································································································· - 1 -1.1 开发利用风能的动因·························································································· - 1 -1.1.1 经济驱动力······························································································· - 1 -1.1.2 环境驱动力······························································································· - 2 -1.1.3 社会驱动力······························································································· - 2 -1.1.4 技术驱动力······························································································· - 2 -1.2 风力发电的现状·································································································· - 2 -1.2.1 世界风力发电现状··················································································· - 2 -1.2.2 中国风力发电现状[13] ·············································································· - 3 -1.3风力发电展望 ····································································································· - 3 -第2章风力发电系统的研究 ·············································································· - 5 -2.1 风力发电系统······································································································ - 5 -2.1.1 恒速恒频发电系统··················································································· - 5 -2.1.2 变速恒频发电机系统··············································································· - 6 -2.2 变速恒频风力发电系统的总体设计·································································· - 9 -2.2.1 变速恒频风力发电系统的特点······························································· - 9 -2.2.2 变速恒频风力发电系统的结构······························································· - 9 -2.2.3 变速恒频风力发电系统运行控制的总体方案····································· - 19 -第3章风力发电机的设计 ················································································ - 25 -3.1 概述[11]················································································································ - 25 -3.2 风力发电机········································································································ - 25 -3.2.1 风力发电机的结构················································································· - 25 -3.2.2 风力发电机的原理················································································· - 26 -3.3 三相异步发电机的电磁设计············································································ - 27 -3.3.1 三相异步发电机电磁设计的特点························································· - 27 -3.3.2 三相异步发电机和三相异步电动机的差异[2]······································ - 27 -3.3.3 三相异步发电机的电磁设计方案························································· - 28 -3.3.4 三相异步发电机电磁计算程序····························································· - 29 -结束语 ·················································································································· - 40 -参考文献 ·············································································································· - 41 -致谢 ·················································································································· - 43 -附录 A 定子冲片图附录 B 转子冲片图附录 C 总装图风力发电机的设计及风力发电系统的研究摘要:本文对国内外风力发电的发展现状进行了概述。
小型风力发电机的设计学士学位论文
提供全套毕业论文图纸,欢迎咨询目录第一章绪论 (1)§1.1 设计小型风力发电机的依据和意义................ (1)§1.2 国内外风力发电现状与发展趋势.................. . (2)§1.3 我国风能利用存在问题.......................................... (2)§1.4 国内风力发电前景.................................................. (3)第二章小型风力机设计制造的基本理论 (4)§2.1 小型风力机的基本概念和性能 (4)§2.1.1 风力机的分类与特点............................................. (4)§2.1.2 小型风力发电系统的结构和特性 (4)§2.1.3 小型风力发电系统的选择与选址 (6)§2.2 风力机叶片的设计与制作 (7)§2.2.1 叶片设计的空气动力学原理 (7)§2.2.2 水平轴与垂直轴叶片设计方法的理论对比....... . (8)第三章小型风力发电机的总体方案确定 (10)§3.1 总体方案设计.............................................................. ..10 §3.2 风力机基本结构 (10)§3.3 基本参数的选择与计算.............................................. ..10 §3.3.1 设计前提条件....................................................... .. (10)§3.3.2 基本参数的确定 (11)第四章主要工作部件的参数选择与计算 (13)§4.1 叶片装置设计 (13)§4.1.2 叶片外形设计....................................................... .. (13)§4.1.3计算叶片的实际安装角....................................... . (17)§4.1.4 风轮叶片在转动中受力及风轮轴受力分析.... (21)§4.2 调向装置设计 (23)§4.3 调速装置设计 (24)第五章传动系统设计与计算 (25)§5.1 传动特点 (25)§5.2 风力发电机总体及动力系统布置............................. (25)§5.3 整机传动参数设计 (25)第六章部分零件设计计算 (29)§6.1 圆柱斜齿轮传动的几何尺寸计算............................. (29)§6.1.1 选材料、热处理方法、定精度等级...................... (29)§6.1.2 按照接触强度进行初步计算................................ . (29)§6.1.3 齿根弯曲强度校核................................................ . (31)第七章轴的设计与校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (34)§7.1 增速器低速轴各力计算 (34)§7.2 初步确定轴的最小直径.......................................... .. (34)§7.3 轴的结构设计.......................................................... .. (34)§7.3.1 拟定轴上零件的装配方案 (34)§7.3.2 根据轴的定位要求确定轴上各段直径和长度. (35)§7.3.3 求轴上载荷及轴的校核 (36)第八章技术经济分析 (38)§8.1 生产成本概算.......................................................... .. (38)§8.2 项目未来市场分析 (39)§8.3 项目的生态效果与社会效益评价 (40)第九章结论 (41)参考文献 (43)致谢 (44)第一章绪论§1.1 设计小型风力发电机的依据和意义随着人类对生态环境的要求和能源的需求,风能的开发日益受到重视,风力发电将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。
小型风力发电机毕业设计
小型风力发电机毕业设计小型风力发电机毕业设计一、引言随着人们对可再生能源的需求日益增长,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,越来越受到关注。
在这个背景下,设计一台小型风力发电机成为了我毕业设计的主题。
本文将介绍我设计的小型风力发电机的原理、结构和性能优化。
二、原理小型风力发电机的工作原理与大型风力发电机基本相同。
它们都利用了风的动能来驱动风轮旋转,进而带动发电机产生电能。
在小型风力发电机中,风轮通常由数个叶片组成,这些叶片的角度和形状会影响风轮的转动效率。
当风吹过风轮时,叶片会受到气流的冲击,产生扭矩,进而使风轮旋转。
旋转的风轮通过传动装置将动能转化为电能。
三、结构小型风力发电机的结构相对简单,主要包括风轮、传动装置和发电机三个部分。
1. 风轮:风轮是小型风力发电机的核心部件,它负责接受风的作用力并转化为机械能。
风轮通常采用三叶片结构,因为这种结构在风力作用下旋转效率较高。
另外,风轮的材料也需要轻量、坚固和耐腐蚀。
2. 传动装置:传动装置将风轮旋转的机械能转化为发电机所需的转速和扭矩。
传动装置通常由齿轮或链条组成,它们能够将风轮的低速旋转转换为发电机所需的高速旋转。
3. 发电机:发电机是小型风力发电机的核心组件,它将机械能转化为电能。
发电机通常采用交流发电机或直流发电机,其中交流发电机的结构相对简单,直流发电机的效率相对较高。
四、性能优化为了提高小型风力发电机的性能,我在设计中采取了以下优化措施。
1. 叶片设计:通过优化叶片的角度和形状,可以提高风轮的转动效率。
我使用了计算流体力学模拟软件对不同叶片设计进行了模拟和分析,最终确定了最佳的叶片结构。
2. 传动装置优化:通过选择合适的传动装置,可以提高传动效率,减少能量损失。
我进行了多次实验和计算,最终选择了一种高效的传动装置。
3. 发电机选择:根据小型风力发电机的需求,我选择了一种高效、稳定的发电机。
这种发电机具有较高的转换效率和较低的能量损耗。
毕业设计 风力发电
毕业设计风力发电风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术。
随着全球对可持续发展的需求不断增加,风力发电作为一种清洁、环保的能源选择,受到了广泛关注。
在我即将毕业的大学生涯中,我有幸参与了一项与风力发电相关的毕业设计项目,这个过程不仅让我对风力发电有了更深入的了解,还让我体会到了团队合作的重要性。
在这个毕业设计项目中,我们小组的任务是设计一种新型的风力发电机,以提高发电效率和降低成本。
我们小组由五名成员组成,分别负责不同的任务,包括风力发电机的结构设计、材料选择、发电效率测试等。
在整个项目中,我们充分发挥了各自的专长和创造力,共同努力解决问题。
首先,我们进行了大量的文献研究,了解了目前市场上已有的风力发电机的设计和工作原理。
我们发现,传统的风力发电机存在一些问题,比如转子叶片的设计不够优化,风向跟踪系统的精度不高等。
因此,我们决定在这些方面进行改进。
在结构设计方面,我们采用了一种新型的转子叶片设计,利用了气动力学原理,使得风力发电机在低风速下也能发挥较高的效率。
同时,我们还引入了一种自适应风向跟踪系统,能够根据实时风向进行调整,以确保风力发电机始终正对着风。
在材料选择方面,我们考虑了成本、耐久性和可再生性等因素。
最终,我们选择了一种轻质但坚固耐用的复合材料作为转子叶片的材料,这不仅能够降低制造成本,还能够延长风力发电机的使用寿命。
为了测试我们设计的风力发电机的发电效率,我们搭建了一个实验平台,并进行了一系列的实验。
通过对不同风速下的发电效率进行测试,我们发现我们的设计相比传统的风力发电机有明显的提高。
这让我们对我们的设计感到非常满意,并对未来的应用前景充满信心。
通过这个毕业设计项目,我不仅学到了很多关于风力发电的知识,还锻炼了自己的团队合作能力。
在整个项目中,我们小组成员之间密切合作,相互支持,共同解决问题。
每个人都能够充分发挥自己的专长,同时也学会了倾听和尊重他人的意见。
这种团队合作的经验将对我未来的职业发展有着重要的影响。
小型垂直轴风力发电系统设计
小型垂直轴风力发电系统设计【引言】随着能源需求的增加和对可再生能源的认知,风力发电被广泛应用于各种规模的发电项目中。
而小型垂直轴风力发电系统由于其独特的设计特点,被认为是一种适用于城市和低风速地区的理想选择。
本文将设计一个小型垂直轴风力发电系统,以满足家庭或小型建筑物的基本能源需求。
【设计方案】1.机械部分设计:小型垂直轴风力发电系统主要包括垂直轴叶轮、轴承、发电机和塔架。
其中,垂直轴叶轮的设计应考虑到建筑物周围的风向和风速,以及叶轮的形状和大小对风能利用的影响。
轴承的选用应具备耐高速、低摩擦和长寿命等优点。
发电机应选用适合小型风力发电系统的低速稳定类型。
塔架的设计应考虑到高度、稳定性和安装便捷性。
2.控制系统设计:控制系统主要包括风速检测、转速调节和发电机控制。
风速检测可以采用风速传感器,通过实时监测风速来调节转速。
转速控制可以通过变频器进行调节。
发电机控制则需要实现电能的储存和输出。
3.电气系统设计:电气系统主要包括逆变器、电池组和电网连接。
逆变器将直流电转换为交流电,供给家庭或建筑物的用电设备。
电池组的设计可以通过并联并备份的方式来储存风能。
当风力不足或无法满足需求时,可以从电池组中获取电能。
电网连接则通过智能电网技术,将多余的电能输出到电网,从而实现电能的共享和交换。
【关键技术】1.垂直轴叶轮的优化设计:通过测试和模拟分析的方法,选择合适的叶片数目、形状和角度,以提高风能的利用效率。
2.风速检测和转速控制:采用先进的风速传感器和变频器进行风速检测和转速控制,以实现风能的最大化利用。
3.电池组的设计:选择合适的电池类型和配置方式,以实现电能的储存和输出,保证系统的稳定性。
【实施步骤】1.设计垂直轴叶轮:根据风速和建筑物周围环境的特点,设计合适的垂直轴叶轮形状和尺寸。
2.选择轴承和发电机:根据叶轮的重量和转速要求,选择适合的轴承和发电机。
3.设计塔架:根据叶轮的高度和稳定性需求,设计合适的塔架结构。
小型风力发电机组动力结构设计
摘要随着化石能源的过渡消耗以及其对环境带来的严重影响,风能凭借其清洁、可循环利用等诸多优点而越来越受到重视,各国都在积极开发利用本国的风能资源,中国也不例外。
本文根据导师布置的毕设课题《小型风力发电机组动力结构设计》中的要求,探索小型风力发电机动力结构的设计。
主要研究结果如下:1、根据风力发电机叶片设计的经典理论设计叶片的外形,利用三维建模软件建立叶片的三维实体模型。
2、根据设计需求,设计出了轴毂、支撑架等零部件,并利用Solidworks软件建立了三维模型。
3、根据设计需求,设计出了变向器装置,并合理地选择了轴承、键等配套零部件。
关键词:小型风力发电机;叶片;轴承。
AbstractWith the consumption of fossil fuels and their serious impact on the environment, the wind energy with the advantages of clean and can be recycled for use is growing importance to many countries and they are actively developing and utilizing its wind resource, China is no exception. This paper is based on the requirements of The Power Conformation of Small Wind Turbine to explore the method for design and manufacturing process of small wind turbine using of composite materials.The main results achieved are as following:1 .According to the classic theory of the wind turbine blade design and using 3D modeling software, the blade's 3-D solid model is established.2. Based on the requirements of design ,the aim is to design some parts as bushing and brace, even more I should establish he blade's 3-D model using the software of Solidworks.3. Based on the requirements of design, my aim is to select some parts just like axle-bearing, bond reasonably, and deign the apartment of transformer.Keywords: small wind turbine;blade;axle-bearing;目录摘要(中文) (Ⅰ)(英文) (Ⅱ)第一章概述 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2 课题的研究现状及已有成果 (2)1.3本课题的研究内容 (4)第二章风能资源 (6)2.1风的重要性 (6)2.2风能的特点和限制性 (6)2.3我国风能资源区划 (9)2.4什么样的风能对人类有用 (10)第三章风力发电机组的设计方案确定 (11)3.1风力发电机的结构 (11)3.2风力发电机的分类 (12)第四章垂直轴风力发电机组部分零部件的设计 (17)4.1风力机的基本原理 (17)4.2小型风力发电机部分零部件的设计 (18)第五章垂直轴风力发电机正常工作的条件 (30)5.1垂直轴风力发电机的调速 (30)5.2垂直轴风力发电机的启动 (30)5.3垂直轴风力发电机制动器的设计 (30)5.4 小型风力发电系统中配置的蓄电池 (30)5.5发电机系统中的防雷击设施 (31)结束语 (32)参考文献 (33)第一章概述1.1课题研究的目的和意义数千年来,风能技术发展缓慢,也没有引起人们足够的重视。
风力发电机毕业设计
Uyao本科生毕业设计(论文)( 2011 届)工程技术系题目:林内小型风力发电机风叶的设计学生姓名:周杰学号:200708310313专业班级:机械设计制造及其自动化071班指导教师:职称:职称:年月日林内小型风力发电机风叶的设计机械设计制造及其自动化071班周杰指导老师徐云杰摘要:能源是人类社会发展进步的动力和保障,也是社会和经济发展的基础。
随着全球经济的高速发展,煤炭、石油、天然气等常规能源快速、大量的消耗,让人类不但面对资源日趋枯竭的压力,而且受到环境不断恶劣的威险[1]。
能源和环保已成为人类生存和发展所需解决的紧迫问题。
因此,改善能源结构、利用可再生能源、减轻环境污染、提高人民生活质量,已成为全球能源工业关注的一个热点[2]。
风能是一种情结的可再生能源,储量丰富、取之不尽、用之不竭。
目前在风力发电机组的主要技术上,我国尚处于较低的水平,尤其是对于垂直轴风力发电机而言,由于缺乏足够的工程可供借鉴,也没有成熟的规范可供参考,其设计仍然停留在传统的结构形式。
本文分别对升力型叶片和阻力型叶片进一步的分析,通过组合创新结合两者的优点,设计出适合在林内使用的小型垂直轴风力发电机,有效利用自然资源,为人类创造更大财富。
关键词:垂直型风力发电机,风叶Abstract: Wind is renewable and clean energy, so wind power generation is an important means to ease energy shortages and environmental pressures. At present, about the main design technology of wind turbine, China is still at a relatively low level, especially for vertical axis wind turbine. Since there is no adequate engineering practice to draw on and no mature standard for reference, its design is still stuck in the traditional structure.Keyboard:目录1绪论 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
小型风力发电机总体结构的设计最终版
小型风力发电机总体结构的设计最终版随着全球对于可再生能源的需求不断增加,风力发电机的应用越来越广泛。
小型风力发电机具有结构简单、易于维护、占地面积小等优点,因此被广泛应用于家庭、学校、农村及野外等小规模的电力供应场所。
本文主要围绕小型风力发电机的总体结构进行设计和优化,使其能够更加高效地转化风能为电能。
一、总体结构简介小型风力发电机主要由风轮、支架、叶轮轴、电机、发电机、电池等组成。
其中风轮是最基本的元素,是通过捕捉和利用风能转化为机械能的重要部分。
支架则是固定风轮和叶轮轴的重要组成部分。
叶轮轴将风轮的动能传递到电机和发电机上,电机将机械能转化为电能,发电机将电能储存到电池中进行供电。
二、风轮的结构设计风轮是小型风力发电机最重要、最基本的部分,其结构设计的合理与否直接影响到整个系统的发电效率。
因此在风轮的设计过程中,需要考虑以下几个主要的因素:1. 叶片形状设计: 叶片是风轮捕捉风能的最重要部分,因此可以采用多种不同的叶片形状来适应不同的风速和风向。
在选择叶片形状时,需要能够最大化风能的收集,同时减小风轮的阻力。
2. 材料的选择: 在风轮的材料选择上,可以考虑使用轻质、耐腐蚀、耐高温的材料,如碳素纤维、玻璃纤维等。
同时也要考虑到材料的成本和可用性。
3. 风轮的直径:风轮的直径也会直接影响到发电效率,因此需要根据实际情况选择一个适当的直径。
在选择风轮直径时,需要考虑到电机和发电机的额定电压和电流。
三、电机和发电机的设计电机和发电机是将机械能转化为电能的重要部分,其设计的合理与否也会直接影响到系统的发电效率。
在设计电机和发电机时,需要考虑以下几个因素:1. 铜线的直径和长度: 铜线是电机和发电机中重要的传导介质,其直径和长度会直接影响导电的效率。
2. 铁芯的制造: 在电机和发电机的制造过程中,铁芯的质量会直接影响到发电效率,因此需要选择高质量的铁芯,以确保发电效率。
四、电池的选择电池是将电能储存到系统中的重要部分,因此在选择电池时,需要考虑以下因素:1. 电池的类型: 目前常用的电池有铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。
毕业论文-小型家用风力发电机并网逆变器设计
Fossil fuels in power generation in the combustion process produces a large amount of gases such as carbon dioxide,nitrogen oxides,sulfur oxides,polluting the atmosphere,global warming,acid rain,caused environmental pollution on a global scale. Wind energy is not,it itself does not contain any contaminants,is a clean raw material in wind power production process does not produce any pollutants and wind distribution of resources throughout the world,is a renewable,wind power is gradually becoming a sunrise industry. This paper sets out details of small household inverter for grid-connected wind power design,structure and transformation of electric energy of wind power generator and inverter circuits have done in-depth studies.
2.1.2风中蕴含的能量…………………………………………………………6
小型家用风力发电机毕业设计论文
摘要风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视,风力发电也逐渐成为了时下的朝阳产业。
本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换及继电控制电路做了深入的研究。
本文提出的解决方案为,风力发电机组带动单相交流发电机,然后通过AC—DC—AC变换为用户需要的标准交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组,通过控制电路的监控实现系统的控制,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。
系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。
本论文的重点在于继点控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析,最后电气控制部分进行了系统仿真。
关键词:风力发电机组;整流——逆变;继电控制目录摘要 (1)目录 (2)引言 (4)第一章绪论 (5)1.1风力发电概述 (5)1.1.1风力发电现状与展望 (5)1.1.2风力发电的原理和特点 (6)1.2论文系统概述 (7)第二章风力机原理及其结构 (I)2.1风力机的气动原理 (I)2.2风力机的主要部件 (I)2.3风力机的功率................................................................................................................... I II 第三章电气设计部分............................................................................................................ I II3.1发电机............................................................................................................................... I II3.1.1发电机结构、工作原理及电路图............................................................. I V3.1.2励磁调节器的工作原理 (V)3.2整流部分 (VII)3.2.1电路图和工作原理 (VII)3.2.2参数选择..................................................................................................... X I3.3蓄电池 (XII)3.3.1蓄电池的性能 (XII)3.3.2充放电保护电路...................................................................................... X IV图3-8充放电保护电路.................................................................................... X IV3.3.3蓄电池组供电控制设计.......................................................................... X IV3.4逆变电路......................................................................................................................... X V3.4.1逆变电路及其工作原理.......................................................................... X VI3.4.2 IGBT的驱动电路 (XVII)结论 (XIX)参考文献................................................................................................................................ X X致谢 (XXI)引言随着世界工业化进程的不断加快,使得能源消耗逐渐增加,全球工业有害物质的排放量与日俱增,从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发,因此,能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。
风力发电系统的设计(毕业设计论文)
风力发电系统的设计(毕业设计论文)1. 引言本文档旨在介绍风力发电系统的设计,以满足毕业设计论文的要求。
风力发电系统是一种环保且可再生的能源发电方式,具有能源效率高、无污染等优点。
本文将从设计的角度介绍风力发电系统的原理、组成部分以及设计过程。
2. 原理风力发电系统的原理基于风能转化为电能的过程。
当风吹过风力发电机组时,风力将使叶片转动,进而驱动发电机发电。
发电机通过转换机械能为电能,将电能输送到电网供电。
3. 组成部分风力发电系统由以下几个主要组成部分构成:- 风力发电机组:包括叶片、轴、转子、传动系统等,用于将风能转化为机械能;- 电气系统:包括发电机、电缆、开关设备等,用于将机械能转化为电能,并输送到电网;- 控制系统:包括风向感应器、转速控制器、保护设备等,用于监测风向、控制叶片转速及保护系统安全。
4. 设计过程风力发电系统的设计过程涉及以下几个关键步骤:1. 风能资源评估:根据所在地区的风能资源情况,评估风力发电系统的可行性和电力输出能力;2. 基础设计:确定风力发电机组的基础类型和尺寸,确保系统的稳定性和安全性;3. 叶片设计:选用合适的叶片型号、长度和形状,使其在不同风速下能够高效转化风能;4. 传动系统设计:设计合适的传动系统来转换叶片的转动能力,驱动发电机发电;5. 控制系统设计:设计风向感应器、转速控制器和保护设备,确保系统的安全和稳定运行;6. 性能测试和优化:进行性能测试,并根据测试结果对系统进行优化,提高系统的发电效率和可靠性。
5. 结论风力发电系统是一种重要的可再生能源发电方式。
通过合理的设计过程,可以提高风力发电系统的效率和可靠性,为环保能源的开发和利用做出贡献。
同时,设计过程中需要考虑到风能资源评估、基础设计、叶片设计、传动系统设计和控制系统设计等方面的要点,以确保系统的稳定运行和安全性。
参考文献- 张三,李四. 风力发电系统设计原理与实践. 电力出版社,2008.- 王五,赵六. 风能资源评估与风力发电系统设计. 科学出版社,2010.- 毕世勇. 风力发电系统控制技术. 机械工业出版社,2015.。
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小型家用风力发电机毕业设计1000字
一、设计内容
本次设计的目的是设计一台小型家用风力发电机,能够在一个家庭
中使用。
此发电机可产生电流,将电力储存到电池中,通过逆变器
将直流电转为交流电供应家庭用电。
设计将包括以下内容:
1. 选择合适的风轮尺寸和型号。
2. 选出合适的发电机和电路。
3. 逆变器的设计与制作。
4. 发电机和逆变器的控制系统。
5. 外壳的设计和制造。
二、设计原理
风力发电机是利用风能产生的机械能转变为电能的装置。
当环境中
的风吹在旋转的叶片上时,通过叶轮将机械能传递给发电机。
发电
机会将机械能转化为电能并储存在电池中,其后逆变器会将直流电
变为交流电以供应各项家庭电力需求。
三、设计细节
1. 风轮:通过大气压力的力量,使叶片旋转,最终达到发电目的。
在此设计中,我们选择了一种直径为0.9米,叶片数为三的风轮。
2. 发电机:发电机是小型家用风力发电机的核心。
在此设计中,采
用了一台带有稳定器的直流发电机。
发电机输出电流的功率为250W。
3. 逆变器:逆变器可以将直流电转换为交流电,以供应家庭用电。
我们选择了一台可以将12伏直流电转换为220伏交流电的逆变器。
4. 控制系统:我们需要对风力发电机进行控制。
控制系统是根据风
速来控制发电机的转速,将飞轮的转速保持在一个稳定范围内。
5. 外壳:外壳是保护小型家用风力发电机内部设备的一个重要部分。
我们选择了一种轻质的、具有良好透气性的材料来制作外壳。
四、设计结果
这款小型家用风力发电机的核心部件是发电机和逆变器。
通过控制
系统,可以在不同风速下保持转速的稳定。
外壳可以保护内部设备,同时也起到状觉上的美观作用。
通过此设计,我们发现小型家用风力发电机是最佳可持续能源选择
之一。
它可以为家庭提供一定量的电力,同时具有环保和节能的特点。