风力发电原理及基本要求

＞97% -40～50℃ ≤80℃ ≤15℃ ≤85dB(A) ≥20年 2年
风轮捕获的能量最终要传递给发电机，由发电 机将其转化为电能输出给用户使用。发电机是风力 发电机组的核心部件，是机械能传递的终点，也是 电能输出的源头。发电机即展现了制造厂商发电设 备的辛勤劳动，也关爱着广大用电设备的各种需求 。
发电机的作用是通过电磁感应把旋转的机械能 转化为电能供用户使用。
人类很早就使用风能了，主要是通过风车来抽 水、碾米、磨面以及船舶的助航等。中国、伊拉克 、埃及都是较早利用风能的国家。
受社会生产力低的影响，直到19世纪，风能的 利用一直占有比较重要的地位。蒸汽机的发明与广 泛应用，逐渐弱化了风车的作用。
风力发电机组虽然有很多种分类，但目前占据 主导地位的却是“三叶片、水平轴、上风向、变桨 、变速、恒频型风力发电机组”。Sewind的产品， 就是此种类型。图6-1是这种风力发电机组的机械结 构图。
电器控制柜
双馈异步发电 机
齿轮箱
变频器冷却器 高速轴刹车 底架
偏航系统 塔架
为风力发电机组的机械结构图
3.5 按照机组风轮的位置可划分为： 上风向风力发电机组 下风向风力发电机组
3.6 按照机组的控制方式可划分为： 定桨距风力发电机组 变桨距风力发电机组
3.7 按照机组的转速与电能频率的关系可划分为： 恒速恒频风力发电机组 变速恒频风力发电机组
3.8 按照机组驱动链的型式可划分为： 直驱型风力发电机组 半直驱型风力发电机组 传统有齿箱型风力发电机组
中国利用风能发电，始于二十世纪七十年代。 当时以微小型风力发电机组为主，单机容量在50Baidu Nhomakorabea 500W不等，主要用于满足内蒙、青海等省区牧民的 汲水、照明需求。直到二十世纪八十年代，才开始 研制“中、大型”风力发电机组。
1996年，中国实施“乘风计划”，先后在新疆 、内蒙、广东、山东、辽宁、福建、浙江、河北等 省区建设了19个风电场。
第4部分 风力发电机组的基本结构 齿轮箱
第4部分 风力发电机组的基本结构 传动链——齿轮箱
国家为风力发电机组的齿轮箱制定了专门的标 准：《GB/T 19073—2008 风力发电机组 齿轮箱》 是该部件的最新标准。该标准在GB/T 19073—2003 基础上进行了修订。
国标要求： 齿轮箱的机械效率 齿轮箱的工作环境温度为 齿轮箱的最高温度 齿轮箱各轴承间的温度差 齿轮箱的噪音 齿轮箱的使用寿命（正常情况下） 齿轮箱的保用期（正常情况下）
就目前的技术水平来讲，风力发电的基本原理 是：通过风轮把风的动能转化为机械能带动发电机 旋转发出电能。
风轮
发电机
风能
机械能
电能
从这个描述可以看出，要实现风能到电能的转 变，风力发电设备必须具有如下2个基本要素： 风轮 发电机
风轮的作用是从自然界的风中捕获动能并将其 转化为旋转的机械能。
目前大型风力发电机组中的发电机主要有：永 磁发电机、同步发电机、异步发电机几种类型。 Sewind产品中的双馈异步发电机，就是异步发电机 的一种。
和风力发电机组一样，发电机也有很多种分类 方法。在电力行业，一般习惯于把发电机分为直流 发电机和交流发电机两大类。而后者又可分为同步 发电机和异步发电机两种。
风力发电的基本原理 风能利用与风力发电的历史 风力发电机组的类型 风力发电机组的基本结构 对风力发电机组的性能要求
“人类很早就开始使用发电技术了，发电技术 是通过某种动力来带动发电机发电。传统的动力来 自于水能和热能。利用水轮机将水能转化为电能的 称之为水力发电；利用汽轮机将化石燃料产生的蒸 汽的热能转化为电能的称之为火力发电。风能也是 一种动力，也可以用来发电，我们称之为风力发电 。”
主轴 主轴承 叶轮
蓄能器 主冷却器
齿轮箱是有齿箱风力发电机组的关键部件。齿 轮箱在提升风轮转速的同时，还传递来自风轮的功 率，承受着巨大的机械载荷。受当代制造技术的制 约，齿轮箱是风力发电机组中容易产生故障的主要 部件之一。从某种意义上讲，齿轮箱运行的可靠性 ，直接影响风力发电机组运行的可靠性，影响风力 发电机组制造厂商的信誉和品牌。
现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发 电机的特点是由直流励磁，既能提供有功功率，也 能提供无功功率，可满足各种负载的需要。异步发 电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作 方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要 从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电 机运行时必须与其他同步发电机并联，或者并接相 当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围 。
3.3 按照机组风轮轴的状态可划分为：
垂直轴风力发电机组
水平轴风力发电机组
近年来，水平轴风力发电机组的应用得到了长足 的发展，下面这些分类方法，基本是根据水平轴 风力发电机组的技术状况所给出的。
3.4 按照机组风轮的叶片数目可划分为： 单叶片风力发电机组 双叶片风力发电机组 三叶片风力发电机组 多叶片风力发电机组
2005年，《中华人民共和国可再生能源法》的 颁布，标志着中国的风力发电事业进入了一个前所 未有的发展时代。
风力发电机组的分类方法有很多种 5.1按照机组的容量可划分为： 小型风力发电机组 中型风力发电机组 大型风力发电机组 我公司产品就有1.25MW、2MW、3.6MW
3.2 按照机组的运行方式可划分为： 离网型风力发电机组 并网型风力发电机组
风是一种潜力很大的新能源，目前全世界每年 燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能 量的三分之一。随着传统能源的日益紧缺，生活环 境的不断恶化，人类不得不重视利用风力来发电， 开发新能源。
利用风力发电的尝试，始于二十世纪之初。第 一次世界大战后，丹麦的工程师们根据飞机螺旋桨 的原理，就制造出了小型风力发电机组。之后、瑞 典、苏联和美国也相继成功地研制了一些小型风力 发电装置。这些小型风力发电机，容量大都在5千瓦 以下，广泛使用于多风的海岛和偏僻的乡村。