风力发电机组设计与制造课程设计精编版
风力发电机课程设计
风力发电机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解风力发电的基本原理，掌握风力发电机的主要组成部分及其功能。
2. 学生能够掌握风力发电机的工作原理，了解风力发电在我国能源领域的应用和重要性。
3. 学生能够描述风力发电机技术的发展趋势及其对环境保护的意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析风力发电机的优缺点，并提出改进措施。
2. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简易的风力发电机模型。
3. 学生能够运用科学探究方法，对风力发电机模型进行测试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对新能源技术的兴趣，激发他们积极参与能源节约和环境保护的意识。
2. 培养学生团队合作精神，提高他们面对问题的解决能力和沟通能力。
3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，使他们认识到新能源发展对国家经济和环保事业的重要性。
课程性质：本课程为科学实践活动课，结合物理、工程技术等学科知识，以提高学生的科学素养和实践能力。
学生特点：六年级学生具有一定的物理知识基础，好奇心强，善于动手操作，具备初步的团队合作能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注个体差异，鼓励学生创新思维和动手实践。
在教学过程中，分解课程目标为具体学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 风力发电基本原理：讲解风能转化为电能的物理过程，包括空气动力学原理、风力发电机的工作原理等。
教材章节：《科学》六年级下册第四章“能源与环保”。
2. 风力发电机结构及功能：介绍风力发电机的叶轮、发电机、塔架等主要组成部分及其作用。
教材章节：《科学》六年级下册第四章“风力发电机的构造”。
3. 风力发电机优缺点及改进措施：分析风力发电技术的优缺点，探讨如何提高风力发电效率及降低成本。
教材章节：《科学》六年级下册第四章“风力发电的优缺点及改进”。
4. 简易风力发电机模型设计与制作：指导学生设计并制作一个简易风力发电机模型，培养学生的动手能力和创新思维。
风力发电站课程设计
风力发电站课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解风力发电的基本原理，掌握风力发电站的工作流程及组成结构。
2. 学生能掌握风力发电在我国能源领域的地位和作用，了解相关能源政策及发展趋势。
3. 学生能够描述不同类型的风力发电机特点，并分析其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析风力发电站建设的地理环境和技术条件。
2. 学生能够通过实际操作，掌握风力发电机模型的制作方法，培养动手实践能力。
3. 学生能够运用科学探究方法，对风力发电站的运行效率进行评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注可再生能源利用和环境保护的意识，增强节能减排的责任感。
2. 培养学生对新能源技术的兴趣和好奇心，激发创新精神。
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为科学探究类课程，结合学生所在年级的知识深度，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和科学思维。
学生特点：学生具备一定的科学知识和动手能力，对新能源技术感兴趣，具有较强的探索欲望。
教学要求：教师需采用启发式教学方法，引导学生主动参与课堂，注重培养学生的实践能力和创新能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课后评估，检验学生的学习成果，为后续教学提供依据。
二、教学内容1. 引言：介绍风力发电的基本概念，引导学生关注新能源领域的发展。
- 章节关联：课本第三章“新能源的开发与利用”。
2. 风力发电原理：- 风能转化为电能的过程；- 风力发电机的基本结构及工作原理；- 课本第二章“电与磁”相关知识。
3. 风力发电站的构成与运行：- 风力发电机、塔架、控制器、逆变器等组成部分；- 风力发电站的运行流程及管理；- 课本第四章“电力系统及其自动化”。
4. 风力发电机类型及特点：- 水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机；- 各类型风力发电机的优缺点对比；- 课本第三章“风力发电技术”。
5. 风力发电站建设与评估：- 风力发电站建设的地理环境和技术条件；- 风力发电站运行效率的评估方法；- 课本第五章“能源项目的环境影响评价”。
风力发电机组课程设计
风力发电机组课程设计随着科技的快速发展，人们对环保意识的逐渐提高，风力发电作为一种清洁的可再生能源，逐渐成为人们的重要选择。
为了培养学生的动手能力和创新精神，提高学生的环保意识，本文将介绍一个关于风力发电机组课程设计。
课程背景为了响应国家对可再生能源的倡导，推广绿色能源，加快可再生能源的人才培养，本课程旨在让学生了解风力发电的工作原理，掌握风力发电机组的组装与调试，提高学生的实践能力和创新意识，为我国风力发电产业的发展做出一定的贡献。
课程目标1.了解风力发电的工作原理，熟悉风力发电机组的结构。
2.掌握风力发电机组的组装方法，学会使用测量工具。
3.学会对风力发电机组进行调试和测试，初步具备维护能力。
4.提高学生的环保意识，认识到可再生能源对环境的重要性。
5.培养学生的动手能力和创新精神，提高学生的实践能力。
课程内容1.风力发电的工作原理风力发电是利用风能驱动涡轮旋转，进而带动发电机发电的一种方式。
它的工作原理简单来说，就是将风能转化为电能。
风力发电机组的原理主要分为两部分：一部分是风轮，另一部分是发电机。
2.风力发电机组的组装风力发电机组组装的一般步骤包括以下几个方面：（1）准备工具和材料，如轴承、齿轮、联轴器等；（2）检查轴承孔的尺寸，保证轴承安装时轴向位移量不超过允许范围；（3）安装轴承，注意轴承的安装深度和轴向位移量；（4）安装齿轮箱，将齿轮安装在轴上，调整轴和齿轮箱的配合；（5）安装联轴器，使联轴器与主轴连接，并调整两轴的松紧度；（6）安装脚钉，将机组固定在基础上；（7）检查机组，确认所有部件安装完毕。
3.风力发电机组的调试和测试（1）将机组与电网连接，确保机组在电网运行；（2）打开励磁机励磁，观察机组运行，如有异常，应立即停机检查；（3）关闭励磁机励磁，观察机组继续运行，如有异常，应立即停机检查；（4）对机组进行试验，包括转速试验、短时过载试验等，以确认机组运行正常；（5）机组运行时，应定期检查轴承润滑情况，如有异常，应立即停机处理。
《 参考活动1 制作风力发电机》教学设计教学反思-2024-2025学年初中综合实践活动苏少版八年级
《参考活动1 制作风力发电机》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 了解风力发电的基本原理和过程。
2. 学习制作风力发电机的材料和工具。
3. 掌握风力发电机的基本制作步骤和方法。
4. 培养学生的动手能力和创新思维。
二、教学重难点：1. 重点：学习风力发电机的制作过程和方法，动手实践制作。
2. 难点：如何正确选择和应用材料，确保安全和可靠性。
三、教学准备：1. 准备相关的PPT课件，演示风力发电的过程和原理。
2. 准备风力发电机制作所需的材料和工具，包括木材、塑料、电线、马达、叶片等。
3. 准备安全防护设备，如手套、口罩、护目镜等，确保学生安全。
4. 安排合适的时间和地点进行实践活动，确保环境适宜。
四、教学过程：本节课为第一课时，主要是让学生了解风力发电的基本原理，认识风力发电机的结构，能够进行简单的组装。
教学过程如下：1. 导入新课：通过展示风力发电的图片和视频，让学生了解风力发电的重要性和优点，激发学生对风力发电的兴趣。
2. 讲授新课：（1）讲解风力发电的基本原理，让学生了解风力发电是利用风能转化为电能的一种方式。
（2）介绍风力发电机的结构，包括风轮、机舱、发电机、塔筒等部件，让学生对风力发电机有一个初步的认识。
（3）讲解组装风力发电机的步骤和方法，让学生了解如何进行简单的组装。
3. 示范操作：教师进行风力发电机的组装示范，让学生更加直观地了解组装过程和方法。
4. 学生操作：学生根据教师的示范，进行风力发电机的简单组装，教师进行指导和帮助。
5. 交流讨论：学生之间进行交流讨论，分享自己的组装经验和技巧，增强学生的团队合作能力和交流能力。
6. 总结评判：教师对学生的学习情况进行总结评判，指出学生的优点和不足，为后续教学提供参考。
7. 拓展延伸：引导学生思考如何改进风力发电机，提高其效率和性能，培养学生的创新认识和实践能力。
在授课过程中，应注意以下几点：1. 确保教学内容的准确性和完备性，避免误导学生。
风力发电厂的课程设计
风力发电厂的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解风力发电的原理，掌握风力发电的基本组成结构。
2. 学生能够描述风力发电的优势和在我国的应用现状。
3. 学生能够了解风力发电对环境的影响，认识到可再生能源的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析风力发电厂的建设条件，具备初步的项目评估能力。
2. 学生能够通过实际操作，掌握风力发电机的简单制作方法，培养动手操作能力。
3. 学生能够利用图表和数据，进行风力发电效率的对比分析，提高数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到风力发电等可再生能源对于缓解能源危机、保护环境的重要性，增强环保意识。
2. 学生能够关注风力发电领域的发展动态，培养对新能源产业的兴趣和热情。
3. 学生能够通过团队合作，学会倾听、沟通、协作，培养团队精神。
课程性质：本课程为自然科学领域的探究性课程，结合课本知识，注重实践与理论相结合。
学生特点：六年级学生具有一定的科学素养，对新能源有一定了解，好奇心强，具备一定的动手能力和团队协作能力。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与课堂讨论和实践活动。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. 引入新课：通过展示风力发电的图片和视频，激发学生对风力发电的兴趣，引入本节课的主题。
相关教材章节：第一章《新能源概述》2. 理论知识学习：（1）风力发电原理及优势（2）风力发电机的组成结构（3）风力发电在我国的应用现状及发展前景相关教材章节：第二章《风力发电》3. 实践操作：（1）风力发电机的简单制作（2）风力发电效率的对比分析相关教材章节：第三章《风力发电实践》4. 案例分析：（1）分析风力发电厂的建设条件（2）讨论风力发电对环境的影响相关教材章节：第四章《新能源与环境保护》5. 课堂总结与拓展：（1）总结风力发电的相关知识（2）探讨新能源的未来发展趋势相关教材章节：第五章《新能源的发展趋势》教学内容安排与进度：第一课时：引入新课，学习风力发电原理及优势第二课时：学习风力发电机的组成结构，进行简单制作实践第三课时：学习风力发电在我国的应用现状及发展前景，进行风力发电效率对比分析第四课时：案例分析，总结课堂知识，探讨新能源发展前景三、教学方法1. 讲授法：在讲解风力发电的基本原理、优势、组成结构等理论知识时，采用讲授法，结合多媒体演示，使学生系统、全面地掌握风力发电的相关知识。
风电机组设计与制造课程设计最终版
课程设计(综合实验)报告( 2012 – 2013 年度第二学期)名称：《风力发电机组设计与制造》课程设计报告院系：可再生能源学院班级：风能xxxxx班学号： xxxxxxxxxxxx学生姓名： xxxxxx指导教师：田德、王永设计周数： 2成绩：日期：20xx年 x月x日目录任务书 (4)一设计内容 (4)二目的与任务 (4)三主要内容 (4)四进度计划 (7)五设计（实验）成果要求 (7)六考核方式 (8)总体参数设计 (8)一额定功率 (8)二设计寿命 (8)三额定风速、切入风速、切除风速 (8)四重要几何尺寸 (8)1风轮直径和扫掠面积 (8)2轮毂高度 (8)五总质量 (9)六发电机额定转速和转速范围 (9)七叶片数B (9)八功率曲线和C T曲线 (9)1功率曲线 (9)2C T曲线 (10)九确定攻角Α，升力系数C L，叶尖速比Λ，风能利用系数C P (10)十风轮转速 (12)十一其他 (12)十二风电机组等级选取 (12)叶片气动优化设计 (13)一优化过程 (13)二叶片优化结果 (14)主要部件载荷计算 (14)一叶片载荷计算 (15)1作用在叶片上的离心力F C (15)2作用在叶片上的风压力F V (15)3作用在叶片上的气动力矩 (16)4作用在叶片上的陀螺力矩M K (16)二主轴载荷计算 (16)三塔架载荷计算 (17)1暴风工况风轮气动推力计算 (17)2塔架的强度设计（考虑塔架高度折减系数的强度计算） (18)主要部件功率 (20)一发电机 (20)二变流器 (21)三齿轮箱 (21)四联轴器 (21)五偏航 (22)风电机组布局 (22)设计总结 (24)参考文献 (25) (25)任务书一设计内容风电机组总体技术设计二目的与任务主要目的：1. 以大型水平轴风力机为研究对象，掌握系统的总体设计方法；2. 熟悉相关的工程设计软件；3. 掌握科研报告的撰写方法。
设计制作风力发电机大班科学教案
设计制作风力发电机大班科学教案一、教学目标1.了解风力发电机的原理和构成；2.理解风力对于机械的影响，加强学生动手能力和实际操作能力；3.能够独立设计、制作和调试一个风力发电机；4.关注环保和可持续发展。
二、教学内容1.风力发电机的原理和构成2.大班实验室制作风力发电机3.风力发电机的实际应用三、教学方法1.PBL（基于问题的学习法）2.任务驱动型学习法3.动手实践，知行合一四、教学过程1.风力发电机的原理和构成（30分钟）让学生画一个风力发电机的示意图，讲解风力发电的基本原理和构成：旋转的风轮带动发电机的发电，通过输电线路将电能输送到城市里。
2.大班实验室制作风力发电机（2个课时）1）第一课时：了解风力发电机的设计思路、发电机的拆解与组装、制作风轮；2）第二课时：制作电机转子、全部装配，进行电路连接和调试；分小组进行，每个小组成员安排任务分别进行加工、实验室装配、调试、检验等环节，教师根据实际情况对每个环节进行指导和辅导。
3.风力发电机的实际应用（30分钟）带领学生观察全球范围内的风力发电机分布情况，面向社会讲解风力发电的优点和局限性，学生代表讲解制作过程和成果，引导学生深入了解环保和可持续发展。
五、教学资源1.风力发电机的原理和构成的科普视频和教材资料。
2.制作风力发电机的原料和工具，例如塑料袋、电机转子、风扇、电线、钳子等。
六、教学评估1.知识测试：测试学生对风力发电的基本原理和构成的理解和掌握情况；2.实验室考察和作品展示：通过实验室考察和作品展示，对学生的实际操作能力进行评估；3.课后作业：设计一份广告标语，宣传风力发电的好处。
七、教学反思1.针对实验考察内容的精化：在制作风力发电机过程中，让学生能够更深入地了解各个组件的作用和调试过程的具体技巧；2.和地理科目的结合：在讲解风力发电机优点和局限性时，可以和地理教师一起协同教学，让学生更好地了解风能发电的全球分布情况和地理位置影响；3.提高学生的实际操作能力：风力发电机制作的实践过程可以引导学生提高动手能力，让教学更加生动有趣。
风力发电机组设计与制造课程设计报告
《风力发电机组设计与制造》课程设计报告院系：可再生能源学院班级：风能0902班姓名：陈建宏学号：1091540204指导老师：田德、王永提交日期：一、设计任务书1、设计内容风电机组总体技术设计2、目的与任务主要目的：1)以大型水平轴风力机为研究对象，掌握系统的总体设计方法；2)熟悉相关的工程设计软件；3)掌握科研报告的撰写方法。
主要任务：每位同学独立完成风电机组总体技术设计，包括：1)确定风电机组的总体技术参数；2)关键零部件（齿轮箱、发电机和变流器）技术参数；3)计算关键零部件（叶片、风轮、主轴、连轴器和塔架等）载荷和技术参数；4)完成叶片设计任务；5)确定塔架的设计方案。
每人撰写一份课程设计报告。
3、主要内容每人选择功率范围在1.5MW至6MW之间的风电机组进行设计。
1）原始参数：风力机的安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s，60米高度年平均风速为7.3m/s，70米高度年平均风速为7.6 m/s，当地历史最大风速为48m/s，用户希望安装1.5 MW 至6MW之间的风力机。
采用63418翼型，63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。
空气密度设定为1.225kg/m3。
2）设计内容（1）确定整机设计的技术参数。
设定几种风力机的C p曲线和C t曲线，风力机基本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔架高度等，根据标准确定风力机等级；（2）关键部件气动载荷的计算。
设定几种风轮的C p曲线和C t曲线，计算几种关键零部件的载荷（叶片载荷、风轮载荷、主轴载荷、连轴器载荷和塔架载荷等）；根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数（齿轮箱、发电机、变流器、连轴器、偏航和变桨距电机等）和型式。
以上内容建议用计算机编程实现，确定整机和各部件（系统）的主要技术参数。
（3）塔架根部截面应力计算。
计算暴风工况下风轮的气动推力，参考风电机组的整体设计参数，计算塔架根部截面的应力。
风力发电机组设计制造课程设计
风力发电机组设计制造课程设计
一、课程设计目的
本课程设计旨在让学生通过对风力发电机组设计制造的实践操作，深入掌握风力发电机组的原理和结构，了解风力发电机组的设计流程和制造工艺，提高学生的工程实践能力和综合素质。
二、课程设计内容
1. 风力发电机组设计流程的学习和掌握，包括制定设计方案、进行初步设计、进行详细设计、进行制造和测试等环节。
2. 风力发电机组的结构和原理的学习和掌握，包括风轮、主轴、变速箱、发电机、控制系统等部分的设计和制造。
3. 风力发电机组的制造工艺的学习和掌握，包括材料选择、加工、装配、测试等环节。
4. 风力发电机组的实验操作，包括组装、调试、测试等环节，对风力发电机组的性能进行评估和分析。
三、课程设计要求
1. 学生需要在指导老师的指导下，独立完成风力发电机组的设计和制造。
2. 学生需要按照设计流程，制定设计方案、进行初步设计、进行详细设计、进行制造和测试等环节。
3. 学生需要掌握风力发电机组的结构和原理，包括风轮、主轴、变速箱、发电机、控制系统等部分的设计和制造。
4. 学生需要掌握风力发电机组的制造工艺，包括材料选择、加工、装配、测试等环节。
5. 学生需要按照实验要求，组装、调试、测试风力发电机组，对其性能进行评估和分析。
四、课程设计评分标准
1. 设计方案：10分
2. 初步设计：20分
3. 详细设计：30分
4. 制造和测试：30分
5. 实验操作：10分总分：100分。
风力机设计课程设计
风力机设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解风力发电的基本原理，掌握风力机的主要结构及其功能。
2. 学生能够运用物理知识，分析风力机设计中的能量转换过程。
3. 学生能够掌握风力机设计中涉及的基本参数，如风速、叶片长度、转速等，并了解它们之间的关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学的理论知识，通过小组合作设计一个简单的风力机模型。
2. 学生能够运用数学和科学方法对风力机模型的性能进行预测和评估。
3. 学生通过实际操作，提高动手能力和团队协作能力，培养解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对可再生能源的兴趣和认识，增强环保意识和可持续发展的理念。
2. 学生在设计过程中能够体验到创新和实践的乐趣，激发对科学探究的热情。
3. 学生通过课程学习，培养批判性思维和问题解决能力，增强自信，形成积极向上的学习态度。
课程性质：本课程为跨学科综合实践课程，结合物理、数学、工程学等多学科知识。
学生特点：假设学生为八年级，具有一定的物理知识基础，对科学探究有好奇心，喜欢动手操作。
教学要求：课程注重理论与实践相结合，鼓励学生主动探究，合作学习，通过实际设计任务促进知识的综合运用。
教学过程中注重培养学生的创新能力，科学思维和解决问题的能力。
通过明确具体的课程目标，使学生在学习结束后能够展示具体的成果，如设计报告、模型展示等。
二、教学内容1. 引入风力发电基本概念，介绍风力机的工作原理，对应教材中“可再生能源”章节。
- 风能的特点和利用方式- 风力机的组成部分及其功能2. 风力机设计原理及关键参数学习，对应教材中“简单机械”及“能量转换”章节。
- 风速、叶片长度、转速等参数对风力机性能的影响- 叶片设计原理，包括翼型、攻角等概念3. 风力机模型的制作与测试，结合教材中“科学探究”及“项目实践”章节。
- 分组设计风力机模型，制定设计计划和步骤- 制作模型，并进行性能测试，如风速、电压输出等4. 数据分析与优化，对应教材中“数据处理”章节。
风力发电厂课程设计
风力发电厂课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解风力发电的基本原理，掌握风力发电厂的工作流程和组成部分。
2. 学生能掌握风力发电的优缺点，了解其对环境和社会的影响。
3. 学生能了解我国风力发电行业的发展现状及未来趋势。
技能目标：1. 学生能通过观察、实验和数据分析，探究风力发电的效率及影响因素。
2. 学生能运用所学的知识，设计并优化小型风力发电系统。
3. 学生能运用科学方法，对风力发电厂进行实地考察和评价。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对新能源的兴趣和热情，增强环保意识和可持续发展观念。
2. 学生在学习过程中，培养合作精神、创新精神和实践能力。
3. 学生通过了解风力发电对国家能源战略的意义，增强国家自豪感和责任感。
课程性质：本课程为科学探究课程，结合理论学习和实践操作，注重培养学生的动手能力和探究精神。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础和实验技能，好奇心强，善于观察和思考。
教学要求：教师需引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，鼓励学生提出问题、解决问题，并在实践中培养科学素养。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，为我国新能源事业贡献力量。
二、教学内容1. 风力发电基本原理：讲解风的能量转化、风力发电机的构造和原理，关联课本第三章第一节。
- 风能转化过程- 风力发电机的工作原理2. 风力发电厂组成与工作流程：介绍风力发电厂的各个组成部分及其功能，关联课本第三章第二节。
- 风力发电机塔筒、叶片、增速器等组件- 风力发电厂的发电、输送和调控流程3. 风力发电的优势与局限性：分析风力发电对环境、经济和社会的影响，关联课本第三章第三节。
- 风力发电的环境效益- 风力发电的经济性和可靠性4. 我国风力发电行业现状与趋势：介绍我国风力发电的发展历程、现状及未来发展趋势，关联课本第三章第四节。
- 我国风力发电政策及支持措施- 风力发电行业的发展趋势和前景5. 实践活动：组织学生进行风力发电实验和实地考察，结合课本实验内容和课外实践。
《风力发电机组设计与制造》姚兴佳 第1章
3. 先进性 在风力发电机组的设计中技术起点要高，要采用新技术、新材料、新工 艺以保证风力发电机既能达到设计要求的指标，又能兼顾经济性能。使风力 发电机组结构简单、操作方便、易于维护、运行可靠、寿命长、安全性能好、 成本低，各项技术、经济指标得到尽可能完美的实现。 但是，也要注意采取可靠技术，不能采用未经试验证明的不成熟技术，以避 免造成损失和失败。 4．工艺性和易维修性 在设计中，应尽可能使零部件易于加工和组装，整机组装之后，应易于 检查和更换零部件。应该为维护和修理预留必要的空间。 应该注重外形设计，使整机和主要零部件造型美观。
1.3设计原则与内容
1.3.1 设计原则
1.可靠性 可靠性表示系统、机器或零件等在规定时间内能稳定工作的程度或性质。它 是风力发电机组基本质量标志，是产品质量重要组成部分。可靠性是来自设 计、制造和使用维护。设计可靠性是影响产品可靠性的重要因素。 2. 经济性与社会效益 经济性包括风力发电机组制造企业的制造成本、用户运行与维护等使用成本 及发电成本。社会效益是指风力发电机组在制造、使用过程中对环境的影响， 劳动力就业，人民生活的改善和提高等方面的效益。
1. 基本形式 水平轴与垂直轴、叶片数（2、3、4、5）、上风向与下风向、定桨与变桨、恒速恒 频与变速恒频 2. 基本参数 额定功率；转速范围；总功率；设计寿命；生产成本 3. 外部条件 运行环境条件、电网条件和风场的地质情况
1.2.2 设计内容
1.风电机组的外观图 整体结构并标注了主要尺寸，同时用文字注明了设备的技术特征。 。 2. 部件图 各层次安装工作的指导图样，表示各零件之间的装配关系、配合公差、轮廓尺 寸、装配技术条件和标题栏等。 3.零件图 生产零件的依据，包括零件的结构和形状、尺寸、粗糙度和几何公差、材料及表 面处理、技术条件、标题栏等。 4.设计文件 详细描述了机组设计、制造、装配、运行维护过程的理念、标准、理论依据、 方法和技术要求，用于设计部门存档、指导装配和安装、指导用户的维护作业 和指导维修人员的维修作业。
风力发电机组设计制造课程设计
风力发电机组设计制造课程设计1. 引言风力发电机组是一种利用风能转化为电能的装置，它具有清洁、可再生的特性，因此在可持续发展的背景下得到了广泛应用。
本课程设计旨在帮助学生全面了解风力发电机组的设计与制造过程，培养学生的创新设计能力和解决实际问题的能力。
2. 课程设计目标本课程设计的目标是使学生能够：•理解风力发电机组的基本原理和工作机制；•掌握风力发电机组设计的基本步骤和关键技术；•运用所学知识，独立完成一个风力发电机组的设计项目；•培养学生的团队合作意识和沟通协作能力。
3. 课程设计内容3.1 风力发电机组基础知识•风能资源与分布•风力发电机组的组成和工作原理•风力发电机组的分类及特点3.2 风力发电机组设计流程•需求分析和目标设定•可行性研究•初步设计•详细设计•制造与装配•调试与测试3.3 风力发电机组设计关键技术•风能转化技术•发电机选型与设计•控制系统设计•叶片设计与优化•结构强度分析与优化3.4 风力发电机组设计项目学生将分为若干个小组，每个小组负责一个风力发电机组的设计项目。
项目包括以下内容：•风力资源的调查与分析•需求分析和目标设定•初步设计方案的制定•详细设计方案的确定•部件的制造与装配•发电机组的调试与测试•设计报告的撰写4. 课程设计方法与评价方式4.1 教学方法•理论讲授：讲授风力发电机组的基础知识和设计原理；•实践操作：组织学生进行实际操作和实验，如风力资源的测量等；•分析案例：分析实际风力发电机组的设计案例，借鉴经验和教训；•项目实践：组织学生进行风力发电机组的设计与制造项目。
4.2 评价方式•设计报告评价：根据学生撰写的设计报告，评价其对课程内容的理解和实践能力；•项目实践评价：评价学生在设计项目中的团队合作能力和实践操作能力；•期末考试评价：考察学生对风力发电机组设计原理和关键技术的掌握程度。
5. 课程设计进度安排以下是本课程设计的大致进度安排：时间内容第1周风力发电机组基础知识讲解第2周-第3周风力发电机组设计流程讲解第4周-第5周风力发电机组设计关键技术第6周-第10周风力发电机组设计项目实践第11周-第12周项目实践总结和课程评价6. 总结本课程设计旨在通过理论讲授和实践操作相结合的方式，培养学生的风力发电机组设计与制造能力。
风力发电机组设计与制造课程设计报告书
课程设计（综合实验）报告名称：风力发电机设计制造题目：风力发电机组整体技术设计目录课程设计任务书0第一章风力发电机组总体参数设计41.1 额定41.2 设计41.3 切出风速、切入风速、额定风速41.4 发电机额定转速及转速范围41.5 重要的几何尺寸51.5.1 转子直径和扫过面积51.5.2 轮毂61.6 刀片数量61.7 风轮转速71.8功率曲线、Cp曲线、Ct曲线、攻角ɑ87载荷计算18课程设计作业书一、设计内容风机整体技术设计二、宗旨与任务主要目的：1、以大型水平轴风力发电机组为研究对象，掌握系统整体设计方法；2、熟悉相关工程设计软件；3.掌握撰写研究报告的方法。
主要任务：每个学生独立完成风机的整体技术设计，包括：1、确定风机整体技术参数；2、关键部件（齿轮箱、发电机、变流器）的技术参数；3、计算关键部件（叶片、转子、主轴、联轴器、塔架等）的载荷及技术参数；4、完成叶片设计任务；5. 确定塔的设计。
6. 每个人写一份课程设计报告。
三、主要内容每个人选择功率范围在 1.5MW 到 6MW 之间的风力涡轮机进行设计。
1）原始参数：风机安装地点50米高处年平均风速为7.0m/s，60米处年平均风速为7.3m/s，60米处年平均风速为7.3m/s， 70米为7.6m/s，当地历史最大风速为49m/s，用户想安装1.5-6MW的风机。
使用63418翼型，63418翼型的升力系数和阻力系数数据如表1所示。
空气密度设置为1.225 kg/m 3 。
2) 设计内容(1) 该参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔筒高度等。
风机等级按标准确定；(2) 关键部件气动载荷计算。
设置多台风机的C p曲线和C t曲线，计算几个关键部件的载荷（叶片载荷、转子载荷、主轴载荷、联轴器载荷和塔架载荷等）；根据负载和功率确定所选型号的主要部件的技术参数（齿轮箱、发电机、变流器、联轴器、偏航和变桨电机等）和类型。
最新风力发电课程设计方案(案例18篇)
最新风力发电课程设计方案（案例18篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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风力发电机组设计与制造课程设计文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）课程设计(综合实验)报告( 2012 – 2013 年度第二学期)名称：院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：2013年 7月3日目录任务书设计内容风电机组总体技术设计目的与任务主要目的：1. 以大型水平轴风力机为研究对象，掌握系统的总体设计方法；2. 熟悉相关的工程设计软件；3. 掌握科研报告的撰写方法。
主要任务：每位同学独立完成风电机组总体技术设计，包括：1. 确定风电机组的总体技术参数；2. 关键零部件（齿轮箱、发电机和变流器）技术参数；3. 计算关键零部件（叶片、风轮、主轴、连轴器和塔架等）载荷和技术参数；4. 完成叶片设计任务；5. 确定塔架的设计方案。
6. 每人撰写一份课程设计报告。
主要内容每人选择功率范围在至6MW之间的风电机组进行设计。
1.原始参数：风力机的安装场地50米高度年平均风速为s，60米高度年平均风速为s，70米高度年平均风速为 m/s，当地历史最大风速为49m/s，用户希望安装 MW至6MW之间的风力机。
采用63418翼型，63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。
空气密度设定为m3。
2.设计内容（1）确定整机设计的技术参数。
设定几种风力机的Cp 曲线和Ct曲线，风力机基本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔架高度等，根据标准确定风力机等级；（2）关键部件气动载荷的计算。
设定几种风轮的Cp 曲线和Ct曲线，计算几种关键零部件的载荷（叶片载荷、风轮载荷、主轴载荷、连轴器载荷和塔架载荷等）；根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数（齿轮箱、发电机、变流器、连轴器、偏航和变桨距电机等）和型式。
以上内容建议用计算机编程实现，确定整机和各部件（系统）的主要技术参数。
（3）塔架根部截面应力计算。
计算暴风工况下风轮的气动推力，参考风电机组的整体设计参数，计算塔架根部截面的应力。
最后提交有关的分析计算报告。
进度计划设计（实验）成果要求提供设计的风电机组的性能计算结果；绘制整机总体布局工程图。
考核方式每人提交一份课程设计报告；准备课程设计PPT，答辩。
总体参数设计额定功率根据《设计任务书》要求，选择进行设计。
设计寿命风力发电机组安全等级Ⅰ~Ⅲ的设计寿命至少为20年。
故设计寿命为20年。
额定风速、切入风速、切除风速切入风速Vin=3m/s；额定风速Vr=13m/s；切除风速Vout=25m/s。
重要几何尺寸风轮直径和扫掠面积风轮直径决定机组在多大的范围内获取风中蕴含的能量。
直径应根据不同风况与额定功率匹配，以获得最大的年发电量和最低的发电成本。
风轮直径有下述简单计算公式：D=√8P PP PρP Pπη1P2=√8×25000000.44×1.225×13×P×0.95×0.91=78.7P式中P r——额定输出功率，取；η1——主传动系统的总效率，取；η2——发电系统效率，发电机效率取，变流器效率取；P p——风能利用系数，取；ρ——空气密度，取m3；P P——额定风速，13m/s。
扫掠面积P=P×P24=P×78.724=4864P2。
轮毂高度塔架高度取60m。
轮毂高度z PPP=P P+P=2.25+60=62.25P。
式中z P——塔顶平面到风轮扫掠面中心的距离，取;P——塔架高度。
总质量机舱和风轮等总质量为m1=174t，塔架质量取160t。
发电机额定转速和转速范围采用双馈异步发电机，极对数p=2，额定转速由下式求出P1=60×P1P=1500P/PPP双馈异步机转速范围(1±30%)P1。
叶片数B叶片数B取3，三叶片风电机组有其显着的优势，是目前风电市场主流。
功率曲线和Ct曲线功率曲线由于风速具有波动的特征，所以功率曲线也会有细微波动，此处采取平均风速绘制功率曲线。
风速未达到切入风速的时候，P=0；风速达到切入风速之后，机组启动，以最大Cp捕捉风能；达到额定风速后，采取控制策略，限制功率在额定功率附近。
P={12PPP P P PP24P3P1P2−PP≤3P/P3P/P<P≤13P/P13P/P<P≤25P/P式中C为考虑到实际情况的常数。
曲线绘制见图1。
Ct曲线通过Cp求出轴向气流诱导因子a，再由a求出C t，得到Ct曲线如图2，但是考虑到其他因素和实际情况，和某风电机组Ct的试验结果（见图3）相比，趋势相同，数值不一样。
C P=4P(1−P)2C P=4P(1−P)确定攻角α，升力系数CL ，叶尖速比λ，风能利用系数Cp根据已知翼型数据，求出升阻比，绘制升阻比曲线见图4，发现α为5°时，CL /CD取到最大值，此处选取α为10°，升阻比CL/CD为；叶尖速比λ大概为7，风能利用系数Cp 风速的关系，由于假设是变速风机，额定值前捕捉最大风能，Cp保持，当达到额定以后，Cp下降，见图5，实际上，双馈异步机转速范围为(1±30%)P1，额定值前有一段C p是上升过程，图6为某风电机组C p的试验结果，对比发现，趋势是相同的。
风轮转速风轮转速P0=60×P×P PP×P =60×7×1378.7P=22P/PPP，齿轮箱传动比约为68。
其他上风向主动偏航，偏航变桨均采用电动机驱动，制动方式第一制动为气动制动，第二制动为高速轴机械制动。
风电机组等级选取风力发电机组安全等级基本参数由于已知条件，年均风速vave=s，选取Ⅲ级，但是没有湍流数据，因此无从在A、B、C之间做出判别。
叶片气动优化设计优化过程给出r，攻角α已知，C L也已知；记λ0=Ωr/v1；由下式求出PP=13PPPPPP0+P3由下式求出PP=√P01PPPP 由下式求出PP=√1+1−P2 P02由下式求出PPP?=P01+P 1+P叶素桨距角β=−α；弦长P=[8PP(P−1)PPP?][PP P(P+1)]⁄。
叶片优化结果现选取叶片5%~100%长度，步长5%展示优化结果，0~5%叶片形状为圆筒形，根部采用钻孔组装方式。
计算内容见图7，弦长P 和桨距角β随半径变化见图8。
主要部件载荷计算 叶片载荷计算作用在叶片上的离心力Fc叶片离心力P P =P P Ω2∫P P PP 0PPP式中P P ——叶片的密度，取540kg/m3；Ω——风轮转速，计算得s ；P P ——半径r 处对应叶素面积；r ——叶素所在半径。
Naca 翼型63418几何参数见图9，翼型几何形状见图10，可近似求出单位弦长叶素对应的面积； P P 与弦长平方成正比，所以可以用数值积分的方法近似求出上式。
求出单位弦长叶素面积A r =；大致求出F c =1118kN 。
作用在叶片上的风压力Fv作用在叶片上的风压力F v 由下式给出F P =12PP 2∫(1+PPP 2)(P P PPP ?+P P PPP ?)PPP P P 0近似计算得出F v =349786N ； 等效作用点可由下式求出P P=∫(1+PPP 2)(P P PPP ?+P P PPP ?)PPPP PP 0∫(1+PPP 2)(P P PPP ?+P P PPP 0⁄经计算得出r m =27m 。
作用在叶片上的气动力矩M b 是一个叶片产生的转动力矩，可由下式求出P P =12PP 2∫(1+PPP 2)(P P PPP ?+P P PPP ?)PPPP P P 0近似计算得M b =54528 N ·m 。
作用在叶片上的陀螺力矩M k叶片的转动惯量由下式求出P =P P ∫P P P 2PP PP 0陀螺力矩M k 由下式求出P P =P ×P P =P ×2PPPPPPPP P 式中P ——偏航转速，取1/s ，即s ； P ——叶尖速比，取7；R ——风轮半径，；P ——风速，取额定值13m/s ；P P —— P 与P 的夹角，当叶片铅垂位置时，P P =90，达到最大。
经计算，P =3810300kg ?m 2，P P =308400Nm 。
主轴载荷计算低速轴转速P P=2PP060=2P×2260=2.30PPP/P高速轴转速P P=2PP160=2P×150060=157.1PPP/P高速轴功率P P=2500000091=2747253P低速轴功率P P=25000000.91×0.95=2891845P高速轴转矩M P=P PP P=2747253157.1=17487P?P低速轴转矩M P=P PP P=28918452.30=1257323P?P高速轴直径P P=2×√2M P PP P3=2×√2×17487 P×55×1063=0.1174P 低速轴直径P P=2×√2M P PP P3=2×√2×1257323 P×55×1063=0.48830P 式中P P——实心钢轴最大应力，取55MPa。
塔架载荷计算暴风工况风轮气动推力计算当P PPP ≤5.5P P ⁄时，P P =40P P ⁄；当5.5P P <⁄P PPP ≤5.5P P ⁄时，P P =50P P ⁄；当P PPP ≥7P P ⁄时，P P =60P P ⁄。
本设计年均风速7.3P P ⁄，所以P P =60P P ⁄。
暴风条件的风轮气动推力目前有几种计算方式，结果相差较大。
以下分别计算几种常用的方法。
前苏联法捷耶夫公式F as =0.784P P P P 2P式中P P ——叶片的投影面积； P ——叶片数。
叶片投影面积可根据风轮扫掠面积与风轮实度求出，风轮实度σ取，则叶片面积为P P =P P P P =PP 24⁄3×P =104P 2F as =0.784×104×602×3=881PP荷兰ECN 的公式F as =P P PP P PPP式中P P ——推力系数，取；P ——动态风压，与轮毂高度有对应关系，取1330N/m 2； P ——动态系数，取； P ——安全系数，取。
计算得F as =1.5×1330×104×3×1.2×1.5=1109PP 德国DFVLR 公式F as=P P 12PP P P P2P式中，P P取，计算F as=2.2×0.5×1.225×104×602×3=1513PP 丹麦RIS公式F as=P1P P=300×P×78.724=1459PP塔架的强度设计（考虑塔架高度折减系数的强度计算）塔架高度60m，采用锥形钢筒结构，分段加工，顶部直径4m，壁厚20mm，底部直径5m，壁厚30mm。