技术填空题10分题

知识竞赛填空题（10分题）

1、◆风轮的尖速比

风轮尖速比指的是风轮叶片（叶尖线速度）与（来流风速）的比值。

局部尖速比：（r r v ωλ=

） ， r 为叶片某切面处的半径。 叶尖速比：（r R v ωλ=

），R 为风轮半径。

2、◆风轮轴功率

（风轮轴功率大小）是评价风轮启动特性优劣的主要参数。它取决于（风的能量）和（风轮的风能利用系数），即风轮的气动效率。

3、◆风能利用系数Cp

（风能利用系数）是评定风轮气动特性优劣的主要参数。M 为风轮扭矩。

风轮的风能利用系数又称作（风轮的气动效率）、（风轮的功率系数）。

Cp 是迎角和叶尖速比的函数，一般表示为P

C (,)αλ。

4、◆风力发电机组的输出功率Po 基础48

风力发电机组的输出功率与风速的大小、空气密度、风轮直径、风轮功率系数、传动效 率和机械效率有关，其关系用计算公式表示为

5、◆目前主要有两种调节功率的方法，都是采用空气动力方法进行调节的。一种是（定桨距（失速）调节方法）；一种是（变桨距调节方法）。

6、◆失速控制主要是通过确定（叶片翼型的扭角）分布，使风轮功率达到额定点后，减少升力提高阻力来实现的。

比较：◆风力发电机的失速功率调节方式和变桨距调节方式是目前大多数风力发电机组的风能的（收集）和（转换）的两种主要功率调节方式。

7、◆失速的解释

在一般运行情况下，风轮上的动力来源于（气流在翼型）上流过产生的升力，由于风轮转速恒定，风速增加叶片上的迎角随之增加，但迎角大到一定程度（一般情况下迎角在15°～16°左右升力系数最大，超过 15°～ 16°左右时升力下降，阻力上升）后阻力上升，直到最后气流在翼型上表面分离而产生脱落，这种现象称为（失速）。

8、◆风力发电机组最主要的参数是（风轮直径（或风轮扫掠面积））和（额定功率），风轮直径和额定功率为产品型号的组成部分。

9、◆机组额定功率的定义

正常工作条件下，风力发电机组的设计要达到的（最大连续输出电功率）。

10、◆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。风力发电机的输出功率曲线是风力发电机的输出功率与（场地风速）之间的关系曲线。

11、◆切入风速额定风速切出风速

机组开始向（电网输出功率）时的风速称为切入风速。机组输出功率达到（额定功率）值时的风速称为额定风速。为了保护机组的安全，规定了允许机组正常运行的最大风速，称为（切出风速）。

12、◆叶片制造和安装过程中常提到的四个角度是：（叶片安装角）、（叶片扭角）、（风

13、◆叶片长度定义

叶片（径向方向）上的最大长度。

14、◆叶片面积定义

叶片在（旋转平面上）的投影面积。

15、◆用于叶片制造的主要材料有（玻璃纤维增强塑料（GRP））、（碳纤维增强塑料（CFRP））、（木材）、（钢和铝）等。

16、◆GRP材料的风力发电机组叶片成型工艺有（手工湿法成型）、（真空辅助注胶成型）和（手工预浸布铺层）等工艺。CFRP材料强度高、重量轻，遗憾的是其价格昂贵，经济性差，只有在40m以上长度的叶片中采用，长度40m以下的叶片使用很少。

17、◇叶片的部件

失速风机叶片部件包括：用于空气动力刹车的（叶尖刹车装置）和用于防雷击的（接闪器）、（雷击记录器）和（避雷导线）等。

变桨距风机部件包括：用于叶片变桨的（变桨轴承）和（叶片防雷击保护系统）。

18、◆空气动力刹车系统一般采用（失效-安全型）设计原则。

19、◇叶轮的作用：叶轮是获取（风中能量）的关键部件。

20、◇轮毂通常用（钢材焊接或铸造）制成。

21、◆一般常用的轮毂形式有以下几种：

（1）刚性轮毂：三叶片风轮大部分采用刚性轮毂，也是目前使用最广泛的一种形式；（2）铰链式轮毂（柔性轮毂或翘翘板式轮毂）：铰链式轮毂常用于（单叶片）和（二叶片风轮）。

22、◆水平轴风电机组的轮毂采用三种基本形式：（刚性轮毂）、(跷跷板式叶片轮毂)、(铰链式叶片轮毂)。

23、◆三叶片机组常用轮毂有两种形状，即（三面圆柱体轮毂）和（球形轮毂）。

24、◆风电机组传动系统包括（叶轮转子（叶片和轮毂））、（主轴）、（齿轮箱）和（联轴器）。

25、◆风力发电机组的机械机构主要包括（叶片）、（轮毂）、（主轴）、（主轴承）、（齿轮箱）、（刹车系统）、（液压系统）、（偏航系统）、（机舱及塔架）等。

26、◇传动系统的作用是什么？

将风中的动能转换成低速旋转的机械能，并通过（轮毂）、（主轴）、（联轴器）等部件将叶轮的力矩传递给（齿轮箱），经过（齿轮箱）增速到与（发电机）匹配的转速。也即将风中蕴含的动能转换为发电机发电所需的机械能。

27、◆主轴的材料选用由于风力发电机组主轴受力复杂，通常选用的材料有（ 42CrMnTi）及（ 40Cr）。

28、◆齿轮箱体常用的材料有（球墨铸铁）和其它（高强度铸铁）。

29、◆轮齿的失效形式主要是（轮齿折断）和（齿面点蚀）、（剥落）。

30、◆实现增速的方法很多，最常用的有（齿轮）、（皮带轮）和（链传动）三种。在大中型风电机组都采用齿轮箱做为增速装置。

31、◇通常，风力发电上三级齿轮箱每级的增速比在（1：3～1：5）之间。齿轮箱的效率在（95%～98%）之间。大型风电机组叶轮的转速一般在（10r/min～30r/min）范围内。

32、◇润滑油一方面起（润滑）作用，另一方面起（冷却）作用。

33、◆设备的润滑工作要达到”五定”：即（定人员、定油点、定油量、定加油周期、定油品种。

34、◆在风力发电机组中，常采用（刚性联轴器）、（弹性联轴器（或万向联轴器））两种方式。刚性联轴器常用在对中性好的二轴的联接，而弹性联轴器则可以为二轴对中性较差时提供二轴的联接，更重要的是弹性联轴器可以提供一个弹性环节，该环节可以吸收轴系因外部负载的波动而产生的额外能量。

35、◆联轴器一般由（两个半联轴器）及（连接件）组成。半联轴器与主动轴、从动轴常采用键、花键等连接。

36、◆在风电机组中通常在低速轴端（主轴与齿轮箱输入轴连接处）选用（刚性联轴器），一般多选用（胀套式联轴器）。

37、◆在兆瓦级机组上高速轴端应用较多的联轴器有（膜片式联轴器）和（连杆式联轴器）。

38、◇Centalink系列连杆式联轴器的主要特性有（1）（对齿轮箱和发电机轴承的保护）；（2）（对齿轮箱齿部的保护）；（3）（配置过载保护装置）；（4）（联轴器的电绝缘）。Centalink系列联轴器的绝缘措施是靠连杆关节中的橡胶衬套，可以满足耐压2kV和电阻抗1M Ω的要求；也可以用玻璃纤维管制作联轴器的传动轴，其电阻抗达到1GΩ。

39、◆同步发电机的并网一般有两种方式：一种是（准同期直接并网），这种方法在大型风