风电机组工作原理及结构
风力发电构造及原理
风力发电构造及原理
风力发电是一种利用风能将风轮转动，进而驱动发电机产生电能的方法。
风力发电主要由以下几个构造组成：
1. 风轮：也称风能转换装置，是将风能转化为机械能的装置。
风轮通常由多个叶片组成，具有较大的面积，可以更好地捕获风能。
风轮形状一般为高度弯曲的螺旋状，以提高风能转换效率。
2. 风轮轴：连接风轮和发电机的轴道，负责传递风能转换的机械能。
3. 发电机：将机械能转化为电能的装置。
当风轮转动时，风轮轴会带动发电机转动，发电机中的磁场和线圈之间的相对运动产生电流，从而产生电能。
4. 控制系统：用于监测和调节风力发电机组的运行状态。
控制系统能够根据风速和发电机负荷情况，自动调整风轮的转速和方向，以确保风力发电机组的安全运行和发电效率。
风力发电的原理是通过将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能。
当风流通过风轮时，风轮会受到风力的作用而旋转。
风轮上的叶片被风力推动，使得整个风轮转动。
风轮转动的机械能通过风轮轴传递给发电机，发电机将机械能转化为电能。
发电机通过磁场和线圈之间的相对运动产生交流电，经过整流等处理后，最终输出为可用的电能。
风电机组的分类和工作原理
风电机组的分类和工作原理
一、风电机组的分类：
1. 按照轴线方向分类：
a. 水平轴风力发电机组（Horizontal Axis Wind Turbine，缩写HAWT）
b. 垂直轴风力发电机组（Vertical Axis Wind Turbine，缩写VAWT）
2. 按照发电机类型分类：
a. 永磁发电机组
b. 感应发电机组
c. 同步发电机组
3. 按照机组结构分类：
a. 单机组
b. 机组组合
二、风电机组的工作原理：
1. 风资源获取：风能是风力发电的基础，风电机组通过转动叶片来转化风能为机械能。
2. 转换机械能为电能：机械能被传递到发电机，通过与发电机内部的转子和定子之间的电磁感应作用，机械能被转化为电能。
3. 控制系统：风电机组需要通过控制系统监测、控制和调整叶
片角度、旋转速度等参数，以优化风能转化效率，同时保护机组的安全稳定运行。
4. 输电系统：发电的电能经由变压器升压后，通过输电线路输送到电网。
风电机组与电网之间需要有配套的电力传输设施。
5. 并网：风电机组通过并网操作，将发电的电能注入到电网中，供电给用户使用。
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。
风电机组电气系统
风电机组电气系统1. 简介风电机组电气系统是指风力发电机组中包含的所有电气设备和组件，用于将风能转化为电能并进行供电。
它包括风力发电机、变压器、电缆、控制系统等。
本文将对风电机组电气系统的组成、工作原理和常见故障进行介绍。
2. 组成风电机组电气系统主要由以下几个组成部分组成：2.1 风力发电机风力发电机是将风能转化为机械能的关键设备。
它通常由风轮、发电机和传动系统组成。
风轮通过风力的作用转动，驱动发电机发电。
风力发电机的类型有水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种。
2.2 变压器变压器用于将风力发电机输出的低电压电能升压为适用于输送的高电压电能。
它起到了电能传输和分配的关键作用。
常见的变压器包括升压变压器和降压变压器。
2.3 电缆电缆用于将变压器输出的高电压电能输送到外部电网或用于风力发电机组内部的供电。
它要具备良好的绝缘性能和导电性能，以确保电能的安全传输和有效利用。
2.4 控制系统控制系统是风电机组电气系统的大脑，用于监控和控制机组的运行状态。
它由集中控制器、传感器和执行器等组成。
通过对风力发电机和变压器进行监测和调节，控制系统可以确保风电机组的安全运行和最大发电效率。
3. 工作原理风电机组电气系统的工作原理如下：1.风力发电机受到风的作用，风轮开始转动；2.转动的风轮通过传动系统将机械能传递给发电机；3.发电机利用转动的风轮产生的机械能，将其转化为电能；4.通过变压器将低电压的电能升压为高电压，便于输送；5.输送电能的电缆将电能传输到大型电网中，或者供电给其他设备；6.控制系统监测发电机、变压器和电缆的运行状态，并控制风力发电机组的运行。
4. 常见故障及处理风电机组电气系统可能会遇到一些常见故障，下面是其中一些故障及处理方法：4.1 发电机故障发电机故障可能包括电气故障和机械故障。
电气故障可能是由于线圈短路、绝缘破损等原因导致的。
机械故障可能是由于轴承磨损、风轮损坏等原因导致的。
处理方法包括维修或更换故障部件。
风力发电机的构造及工作原理_风能发电的原理
风力发电机的构造及工作原理_风能发电的原理风力发电机是很多人都熟悉的发电机种类，但是大多数的人不清楚风力发电机是如何发电的。
下面一起来看看小编为大家整理的风力发电机的构造及工作原理，欢迎阅读，仅供参考。
风力发电机结构机舱：机舱包容着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。
维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。
机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片及轴。
转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。
现代600千瓦风力发电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米，而且被设计得很象飞机的机翼。
轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。
低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。
在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。
轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。
齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。
高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。
它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。
发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。
在现代风力发电机上，最大电力输出通常为500至1500千瓦。
偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。
偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。
通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。
电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。
为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热)，该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。
液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。
冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。
此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。
一些风力发电机具有水冷发电机。
塔：风力发电机塔载有机舱及转子。
通常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。
现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。
详解风电设备构造及原理(珍藏版)
玻璃钢叶片的优点
轮毂
轮毂有固定式和铰链式两种
Hale Waihona Puke 主轴主轴也称为低速轴，安装在风轮和齿轮箱之间。 前端通过螺栓与轮毂刚性连接，后端与齿轮箱低速连 接，承力大而且复杂。
风机每经历一次起动和停机，主轴所受的各种 力，都将经历一次循环
因此会产生循环疲劳
主轴有较高的综合机械性
3.3 齿轮箱
齿轮箱是风力发电机组关键零部件之一。由于
风力发电机组的构造及原理
西安世邦密封技术有限公司 人力资源部 2016-03-02
目录
风力发电机组简述
风力发电机组是将 风能转化为电能的
装置
按其容量划分
按其主轴与地面 的相对位置
小型（10KW以下)
中型（10~100KW)
大型（100KW以上）
）
水平轴风力发电机组 （主轴与地面平行）
垂直轴风力发电机组 （主轴与地面垂直）
叶片及叶片材料
1、探讨风电机组中液压密封件的使用？ 2、探讨西安世邦密封技术有限公司的哪些产品 可用于风电产业？
3、探讨西安密封市场情况？
叶片发展趋势
叶片是风力机捕捉风能的最重要部件。风能利用效率取 决于良好的叶片的空气动力外型，以及具有高强度、高硬度、 低密度以及较长使用寿命等优良特点的制造材料。
风力机调速装置调速原理
侧翼及偏心装置调速原理示意图
缩小风轮圆形迎风面积原理图
发电机
发电机是将由风轮轴传来的机械能转变成电能的设 备。
塔架
塔架的功能是支撑位于空中的风力发电系统，塔架与 基础相连接，承受风力发电系统运行引起的各种载荷， 同时传递这些载荷到基础，使整个风力发电机组能稳 定可靠地运行。
传动装置
风力机组发电原理
风力机组发电原理一、引言随着人们对可再生能源的需求日益增加，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛的关注和应用。
而风力机组作为风力发电的主要设备，其发电原理也备受关注。
本文将从风力机组的工作原理、组成结构以及发电过程等方面，对风力机组发电原理进行详细介绍。
二、风力机组的工作原理风力机组通过将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能，实现风力发电。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：1.风能捕捉：当风流经风力机组的叶片时，叶片受到风压力的作用，产生一个扭矩。
这个扭矩将叶片带动旋转，进而将风能转化为机械能。
2.机械能转化：风力机组的叶轮与主轴相连接，当叶片旋转时，主轴也会随之旋转。
主轴通过齿轮或传动带将旋转的机械能传递给发电机。
3.电能产生：发电机接收到来自主轴的机械能后，通过内部的转子和定子的磁场相互作用，将机械能转化为电能。
发电机的输出电能通过电缆传输到变电站，再经过升压变换后，送入电网供人们使用。
三、风力机组的组成结构风力机组主要由风轮组件、传动系统和发电系统三部分组成。
1.风轮组件：风轮是风力机组的核心部件，主要由叶片、轴和轮毂组成。
叶片的形状和数量可以根据实际需求进行设计，一般采用3片或更多片的叶片。
风轮的转动是由风能驱动的，叶片的材质和结构设计直接影响着风轮的性能和效率。
2.传动系统：传动系统是将风轮的旋转运动转化为发电机所需的旋转运动的装置。
主要包括主轴、齿轮或传动带等组件。
传动系统的设计要考虑到风力机组的转速和转矩的匹配，以及能量传输的平稳性和高效性。
3.发电系统：发电系统是将机械能转化为电能的核心部分，主要由发电机和控制系统组成。
发电机负责将旋转的机械能转化为电能，控制系统则负责监测风力机组的工作状态、调节发电机的输出电压和频率等。
发电系统的性能和稳定性对风力机组的发电效率和可靠性具有重要影响。
四、风力机组的发电过程风力机组的发电过程可以分为启动阶段和正常运行阶段两个阶段。
风电机组工作原理及结构
风电机组工作原理及结构
概述：
随着清洁能源的发展，风力发电逐渐成为一种重要的可再生能源。
风电机组是将风能转化为电能的关键设备。
本文将介绍风电机组的工作原理及其结构。
一、工作原理：
风电机组的工作原理可以简单地描述为将风能转化为电能的过程。
具体来说，风能通过风轮转动传递到发电机，通过发电机的转动产生交流电能。
1. 风轮：
风轮是风电机组的核心组件，也称为风力涡轮机。
其作用是将风能直接转化为机械能。
风轮通常由数片叶片组成，可以根据所在地区的风能特征和设计要求来确定叶片的数量和形状。
当风刮过叶片时，叶片会因风压力的作用而转动，进而驱动传动系统。
2. 传动系统：
传动系统是连接风轮和发电机的重要部分。
其作用是将风轮产生的转动力矩转化为转速和转向适合于发电机的机械能。
传动系统通常包括齿轮箱、扭矩支撑装置等。
齿轮箱由一组齿轮组成，通过合理设置齿轮的大小和布局，可以实现风轮与发电机之间的匹配。
3. 发电机：
发电机是将机械能转化为电能的关键组件。
风电机组中常用的发电机有同步发电机和异步发电机两种。
- 同步发电机采用恒速运行，其转速与电网的基准频率一致。
因此，在风速变化时，需要通过调节传动系统来保持发电机的转速恒定。
同步发电机具有较高的效率和较好的稳定性，但需要额外的调速系统来控制电流输出。
- 异步发电机通过变频器控制转速，可以实现风速变化时的自动调节。
它具有较低的成本和较好的适应性，但在部分负载或低负载情况下，效率较低。
二、结构：。
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。
风电机组工作原理及结构
风电机组工作原理及结构一、引言随着可再生能源的发展，风电作为其中的重要组成部分，正逐渐成为全球能源领域的热门话题。
风电机组是实现风能转化为电能的核心设备，其中的工作原理和结构是了解风电技术的基础。
本文将详细介绍风电机组的工作原理及结构，为读者提供全面的了解和参考。
二、工作原理风电机组的工作原理主要基于风能的转化，大致可分为以下几个步骤：1. 风能转化为机械能：当风吹来时，风轮叶片会受到风的作用力而转动。
这种转动是因为叶片形状的设计使得风在叶片上形成较高的气流速度，从而产生了气动力。
这种气动力将风能转化为叶片上的机械能。
2. 机械能转化为电能：风轮叶片连接着主轴，当叶片转动时，主轴也会随之旋转。
主轴连接着发电机的转子，通过转子的转动可以将机械能转化为电能。
发电机内部的线圈接收转子的转动力，并通过磁场产生电流。
3. 电能传输：由于风能是不稳定的，可能会出现风速的波动。
为了能够稳定地将风能转化为电能，风电机组通常与电网相连。
通过电网，风电机组可以将产生的电能传输到电网中供应给用户使用。
而当风速不足时，也可从电网中获取所需的电能。
三、结构介绍风电机组的主要结构包括以下几个组成部分：1. 风轮叶片：风轮叶片是风电机组的核心部分。
它们通常采用轻质但坚固耐用的材料制作，如玻璃纤维等。
叶片的设计非常重要，一方面要具备良好的气动性能，以最大化地捕捉到风能；另一方面要具备足够的强度和刚度，以承受风的作用力。
2. 主轴：主轴连接着叶片和发电机转子，它通常采用高强度的金属材料制造，如钢铁等。
主轴需要具备足够的刚度和韧性，以承受叶片转动时的力量，并将这些力量传递给发电机转子。
3. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的关键设备。
它的转子由主轴带动，通过旋转产生电流。
发电机内部的线圈通过与转子的磁场相互作用产生电流，然后通过电缆传输到电网。
4. 塔架：塔架是支撑风电机组的结构。
由于风轮叶片较大，所以需要一个高大的塔架将整个风电机组抬升到适当的高度，使叶片能够捕捉到足够的风能。
风电机组的工作原理
风电机组的工作原理
风电机组是一种利用风能转化为电能的设备。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 风能捕捉：风电机组通过风叶（也称叶片）捕捉风能。
当风吹过风叶时，风叶产生一定的扭矩和力，将其转化为机械能。
2. 传动装置：风叶旋转后的机械能需要经过传动装置传递给发电机。
通常采用的传动装置是风轮轴、主轴和齿轮箱等部件构成的传动系统。
这些部件将轴的旋转运动转化为高速旋转的运动。
3. 发电机转换：高速旋转的轴经过齿轮箱传动后，驱动发电机工作。
发电机内部的转子通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
当转子旋转时，会产生磁场，使线圈中的电子流动，从而产生电流。
4. 电能输出：通过发电机产生的交流电经过调整和控制后，输出到电网或用于供电使用。
交流电需要经过变压器提高电压，以便输送到远距离的电网。
风电机组的工作原理实际上就是将风能转化为机械能，然后再将机械能转化为电能。
通过合理的系统设计和运行控制，可以提高风能的利用效率，实现可持续的清洁能源供应。
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。
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。
风力发电机组的工作原理及主要组成部分
风力发电机组的工作原理及主要组成部分
风力发电机组的工作原理是利用风能驱动风轮旋转，然后通过传动装置将旋转的能量转化为电能。
主要组成部分主要包括风轮、发电机、传动装置和控制系统。
1. 风轮：风力发电机组的核心部件，通常由多个叶片组成。
风轮受到风力的作用而旋转，将风能转换为机械能。
2. 发电机：将风轮转动产生的机械能转化为电能。
风力发电机组通常采用同步发电机或异步发电机来发电。
这些发电机通过转子磁场的旋转产生感应电动势，然后将其输出为交流电。
3. 传动装置：将风轮转动的机械能传递给发电机。
通常会采用齿轮或链条传动来实现转速的传递和适应风速的变化。
4. 控制系统：监控风力发电机组的运行状态和风速变化，并根据实际情况调整发电机的负载和转速。
控制系统还包括机舱内的传感器、仪表和自动控制装置，用于确保风力发电机组的安全和高效运行。
风力发电机组的工作原理是通过将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能的过程，利用的是自然界的可再生能源，具有环保和可持续发展的特点。
风电机组工作原理
风电机组工作原理
风电机组是一种利用风能转换成电能的设备。
它由风轮、发电机、控制系统和塔架等部分组成。
风力通过风轮传递给发电机。
风轮通常由三个或更多的叶片组成，这些叶片可以根据风的方向和速度旋转。
当风轮旋转时，传动轴也随之旋转。
传动轴连接到发电机，将旋转的动能转化为电能。
发电机是风电机组的核心部件。
它通过内部的磁场和导电线圈之间的相对运动来产生电能。
当传动轴旋转时，磁场和导电线圈相互作用产生电流。
这个电流经过一系列的转换和调整后可供家庭或工业用电。
控制系统是保证风电机组正常运行的重要部分。
它包括风向传感器、转速传感器和电子控制器等。
通过监测风向和风速，控制系统可以调整风轮的角度和旋转速度，确保风能转化为最大的电能输出。
塔架是支撑风轮和发电机的结构。
它需要足够的高度，使风轮可以接收到较高的风速。
塔架通常是由钢材制成，具有足够的稳定性和强度。
总的来说，风电机组通过风轮将风能转化为旋转能量，再通过发电机将旋转能量转化为电能。
控制系统保证风电机组高效运行。
这种工作原理使得风电机组成为一种可再生能源的重要发电设备。
风力发电机概述,风力发电机工作原理,风力发电机各个部件介绍
风力发电机概述一、风力发电机风力发电的原理简单来说：风力发电原理是把风的动能转换为风轮轴的机械能最后到电能！工作原理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。
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）。
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。
就1500千瓦风机而言，一般在3米/秒左右的风速自动启动，在11.5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。
二、风力发电机结构风力发电机整机主要包括：1.机座2.传动链（主轴、齿轮箱）3. 偏航组件（偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承）4.踏板和棒5.电缆线槽6.发电机7.联轴器8.液压站9.冷却泵(风冷型无) 10.滑环组件11.自动润滑12.吊车13.机舱柜14.机舱罩15.机舱加热器16.轮毂17.叶片18.电控系统等。
1、机座：机座是风力发电整机的主要设备安装的基机座：础，风电机的关键设备都安装在机座上。
(包括传动链（主轴、齿轮箱）、偏航组件（偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承）、踏板和棒、电缆线槽、发电机、联轴器、液压站、冷却泵(风冷型无)、滑环组件、自动润滑、吊车、机舱柜、机舱罩、机舱加热器等。
机座与现场的塔筒连接，人员可以通过风电机塔进入机座。
机座前端是风电机转子，即转子叶片和轴。
2、偏航装置偏航装置：：自然界的风，方向和速度经常变化，为了使风力机能有效地捕捉风能，就相应设置了对风装置以跟踪风向的变化，保证风轮基本上始终处于迎风状况。
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。
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风电机组工作原理及结构文/王海刚上海电气风电设备有限公司 (200241)王海刚(1982年~)，男，山西省祁县人，硕士。
主要从事风力发电机组叶片气动、结构方面的研究。
摘要：风电机组通过风轮、主轴、齿轮箱、发电机完成了风能向电能的转化。
而机组产生的载荷由轮毂、主轴、主轴轴承座、底架到塔架实现传递。
风电机组结构即按其工作原理和功能进行设计。
Abstract: Wind power as a kind of natural energy of no pollutant and sustainable using, is more and more human attention.Wind turbine is a device that can transfer wind energy into electrical energy.Accoring to the rotor blade, main shaft, gearbox and generator, energy tansformation of wind turbine has been finished.Loads of wind turbine has been delivered by the hub, main shaft, rotor bearing, rotor bearing housing, main frame and tower.The primary structure of wind turbine is based on the working principle and functional definition to design.随着人类对风能利用的重视，越来越多的国家在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金，充分利用空气动力学、新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力发电机设计理论，采用了新型风力发电机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机。
这里主要介绍水平轴、三叶片、变速变桨、双馈异步风电机组的工作原理和主要结构。
一、风电机组的工作原理风电机组的工作原理如图1所示,当非稳态风作用于风电机组时，将会在机组上产生不同的载荷作用。
风轮叶片在风的作用下，产生轴向推力和周向剪力，随着风轮转速的增加，将产生扭矩和离心力，同时伴随叶片重力的交变作用，使得整个风轮形成了扭转、倾覆和偏转运动。
扭转的主轴（低速轴）将会传递风轮扭矩到齿轮箱的一级行星齿轮上，而一级行星齿轮将通过二级平行轴齿轮传递扭转，使得低转速大扭矩的载荷转化为高转速低扭矩的载荷，便于发电机的吸收；最后电机轴（高速轴）上的扭矩将通过切割电磁图1 风电机组的工作原理1.叶片2.轮毂3.机舱4.塔架5.基础稳态风湍流12453离心力箱体一级行星刹车发电机风切变轴向推力来流扭转倾覆重力偏航周向剪力第二级平行轴齿轮第一级平行轴齿轮主轴（低速）电机轴（离速轴）55No.4 201056装备机械析，目前主流双馈风电机组机械的主要部件包括：叶片、轮毂（变桨系统）、驱动链（主轴、主轴承、轴承座、齿轮箱、联轴器、发电机、高速轴制动）、前后机架（偏航系统、偏航制动系统）、冷却系统、塔架等。
如图3所示。
(1) 叶片风电机组叶片设计既要满足气动特性的要求，又能符合结构和所用材料的特征。
在叶尖部分，为发电的主要区域，采用相对厚度小的翼型；在叶片根部，载荷起的作用较大，结构强度占主导地位，因此在叶根部采用相对厚度大的翼型。
目前叶片主要采用玻璃纤维增强材料制造，大致步骤如下：① 制造生产叶片的外型模具；② 按照生产工艺，布置玻璃纤维布、芯材和雷电保护装置以及生产部分预制件；③ 真空导入树脂，固化后合模或整体灌注成型工艺成型，如图4为叶片整体灌注成型（在模具内）；形成电能，完成了风能—机械能—电能的转化，其中伴随能量的损耗。
风轮在主轴上作用的推力、倾覆力矩和偏转力矩将由主轴轴承座传递载荷到主机架—塔架—基础上，完成整个载荷的传递。
当机组迎风方向与来流风向不一致时，需要通过偏航系统进行对风操作，增大迎风面积，提高机组利用率。
图2所示为叶片工作时，叶片截面速度和力的分布图，U 为风速，r 为轮毂中心到截面的距离，即当地半径，Ω为转速，Ωr 为圆周速度。
根据速度三角形，风速U 和圆周速度Ωr 合成相当速度W 。
已知来流U 、转速Ω、当地半径r 、扭角β，可求来流角ψ和攻角α。
同时已知攻角α，可根据翼型的特性参数，查出对应攻角下的升力系数和阻力系数，从而得出升力L 和阻力D ，此时将升力L 和阻力D 在旋转方向和垂直于旋转方向投影分别得出了推力和切向力，切向力驱动了叶片的旋转。
由于风速为非定常来流，因此要求风电机组在不同的风速时有高的效率，即保证攻角α在特定的范围内，以保证足够的升力。
当要求入流攻角α不变时，随着风速U 的变化，扭角β为常数，必须要求圆周速度Ωr 随着发生变化，即转速Ω也必须随之变化，因此风电机组的变转速设计是提高叶片在低风速区的风能利用率。
当风速继续增大时，必须控制风电机组的功率。
此时需要降低叶片的升力，此时额定转速为恒定值，只有调节来流角ψ（当地扭角β为常数）来实现角度的变化，降低叶片升力。
当风速有所减小时，又需提高叶片升力，通过改变叶片的角度来实现。
可见风电机组的额定功率控制是由叶片的变桨完成的。
二、风电机组主要结构按照风电机组载荷传递的过程和功能实现的分图3 风电机组结构图中，1.导流罩 2.导流罩支架 3.叶片 4.变桨轴承5.轮毂（含变桨） 6.主轴承 7.主轴 8.齿轮箱9.制动盘 10.联轴器 11.发电机 12.维护吊车13.测风仪 14.塔架 15.偏航轴承 16.偏航齿轮17.底架 18.油过滤器 19.机舱 20.发电机风扇图2叶片工作时，速度和力的分布图4 叶片成型前（模具内）图5叶片成型后（装配中）1456789101112231415161718192013N ew T echnology & N ew P roduct57No.4 2010(4) 主轴-主轴轴承-主轴承座主轴主要传递风轮上的旋转力矩到齿轮箱，而主轴轴承和主轴采用过盈配合，并与主轴承座连接，将风轮作用在主轴上的推力和弯矩，传递到前底架上。
目前驱动链主要采用三点支撑（单主轴轴承，如图9）和四点支撑（双主轴轴承, 如图10）的结构形式。
三点支撑轴承，采用双列球面滚子轴承，能承受径向力和轴向力，并能承受部分来自风轮的附加载荷。
四点支撑轴承采用双列向心推力滚子轴承, 目的在于减少由于风作用于叶片而引起的轴向推力，以及消除风电机组运行时齿轮箱低速轴侧的俯仰力矩，改善齿轮箱运行环境。
(5) 齿轮箱风电机组齿轮箱基本采用行星轮结构或行星轮加平行轴结构。
齿轮箱低速轴上的大扭矩载荷，通过一级行星齿轮两级平行轴圆柱齿轮传递，到高速轴上转化为高速低扭矩，提高便于发电机吸收的能量。
齿轮箱的主要作用是实现了低速向高速的转化。
齿轮箱箱体采用球铁铸造而成,如图11、图12。
除扭矩外的其他载荷通过箱体两侧的支撑传到底架，该支撑为强力橡胶结构，可以降低风电机组的噪声和震动。
在齿轮箱后部的高速轴上安装有制动盘，液压制动器通过螺栓紧固在齿轮箱体上。
④ 脱模、打磨、打孔、布置螺栓、喷漆等工艺；⑤ 产品出厂，如图5，叶片成型后（装配中）。
叶片主要组成：叶片主体、雷电保护系统、人孔盖板组、叶根螺栓组、刻度牌等。
(2) 变桨系统目前变桨系统主要分为两种：一种是液压驱动联杆机构，推动轴承，实现变桨，如图6。
一种是电机经变桨齿轮减速驱动轴承，实现变桨，如图7。
电动变桨系统组成：叶片轴承、变桨驱动、变桨齿箱、蓄电池（或超级电容）、控制单元、变桨控制器、如图8。
变桨系统的作用：既能保证风电机组桨距角的变化，实现功率控制的要求，同时又能完成保护机组安全顺桨的气动刹车功能。
(3) 轮毂轮毂为球墨铸铁件，主要连接叶片和主轴。
其作用是将叶片上的交变载荷传递到主轴上。
此外，轮毂也为变桨系统，叶片轴承、导流罩、电气部件等提供结构布置。
图6 液压变桨系统图9 三点支撑（单主轴轴承）图7 电动变桨系统图10 四点支撑（双主轴轴承）图11 齿轮箱（1）图12 齿轮箱（2）图8 电动变桨系统结构变桨驱动变桨控制变桨齿箱叶片抽承风轮叶片控制单元58装备机械(8) 机械制动风电机组的制动系统包括气动制动和高速轴机械制动，气动刹车是通过改变叶片攻角，减小叶片升力，以达到降低叶片转速直至停机；高速轴机械制动是通过制动片与制动盘间摩擦力，实现停机。
机械制动是一种制动式减慢旋转负载的装置。
在风电机组中，为了减小制动转矩，缩小制动器尺寸，通常机械制动装在高速轴上，如图16所示。
高速轴液压制动组成：制动盘、制动卡钳、液压驱动单元、控制单元等。
在正常停机状态，先启动气动制动，减速至一定转速或时间后，机械制动动作，停机。
紧急停机状态下，气动制动和机械制动同时动作，确保风电机组在短时间内停机。
其中为了监视机械制动机构的内部状态，制动卡钳内部装有温度传感器和指示制动片厚度的传感器。
(9) 冷却系统风电机组冷却系统的主要功能是使机组部件在正常范围内工作，防止发生过热，保护部件，其中主要需要冷却的部件为齿轮箱和发电机。
风电机组的发电机冷却系统为强制风冷和水套冷。
由于发电机允许的工作温度高于齿轮箱，因此可将发电机水套冷系统和齿轮箱冷却系统合并，如图17所示。
冷却水管道布置在定子绕组周围，通过水泵与外部散热器进行循环热交换。
冷却系统不仅直接带走发电机内部的热量，同时通过热交换器带走齿轮润滑油的热量。
齿轮箱主要组成：箱体、增速齿轮、过滤器、加热系统、冷却系统。
(6) 发电机目前风电机组多采用双馈异步发电机，除了可以在同步转速下运行，也可以在亚同步和超同步转速情况下获得风能最大利用率，具备变转速能力。
发电机转子通过直接转矩控制和变流控制，使发电机运行在最佳工作点。
在超同步运行模式下，转子侧四象限变流器可通过交-直-交方式将风力发电机转子的功率并入电网。
异步发电机与同步发电机相比，定子结构相同，不同的是转子结构。
异步发电机结构简单，容易并网。
发电机系统由发电机、空冷装置或水套冷装置（电机、水泵、水箱等）组成,如图13。
(7) 偏航系统偏航系统的作用是让风电机组完成迎风动作，使得风轮所接收的风能最大化。
偏航系统组成：偏航轴承、偏航驱动（电动或液压）、偏航齿箱、控制单元、制动系统，如图14。
偏航制动系统（液压驱动）保证机组在偏航动作和无偏航动作时，制动给偏航系统一定的阻尼，以降低在机舱的振动，如图15所示。