风力发电机的原理是将风能转化为机械能,并将机械能转化为电能的电气装置。 从广义上讲,它是一种以太阳为热源、大气为工质的热能利用发动机。 风力发电利用自然能源。 比柴油发电要好得多。 但如果紧急使用的话,还是不如柴油发电机。 风电不被视为备用电源,但可以长期使用。
风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转,然后利用增速器提高旋转速度促使发电机发电。 根据目前的风力涡轮机技术,每秒约三米的微风速度(微风级别)即可开始发电。
风力发电正在世界范围内流行,因为它没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。
风力发电在芬兰、丹麦等国家非常流行; 我国也在西部地区大力推广。 小型风力发电系统效率很高,但它并不是仅仅由一个发电机头组成,而是一个具有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。 风力涡轮机由机头、转子、机尾和叶片组成。 每个部件都很重要,每个部件的作用是:叶片用于接收风力,通过机头将其转化为电能; 尾部使叶片始终面向风向以获得最大的风能; 旋翼使机头能够灵活旋转,以实现尾部具有调节方向的功能; 机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
由于风量不稳定,风力发电机输出13~25V的交流电开云官方app下载站,必须经过充电器整流后给蓄电池充电,使风力发电机产生的电能转化为化学能。 然后使用带有保护电路的逆变电源,将电池中的化学能转换成交流220V市电,保证稳定使用。
机械连接与动力传动:水平轴风机叶片通过变速箱及其高速轴与万向弹性联轴器连接,将扭矩传递至发电机传动轴。 这种联轴器应具有良好的吸收阻尼和振动的特点,即能吸收适量的径向、轴向和一定的角偏转,联轴器能防止机械装置的过载。 另一种是直驱风扇电机型云开·体育appkaiyun,叶片直接与电机连接,不经过变速箱。
风力发电机组结构:
机舱:机舱内装有风力发电机的关键设备,包括齿轮箱和发电机。 维护人员可以通过风力发电机塔架进入机舱。 机舱左端是风力发电机转子,即转子叶片和轴。
转子叶片:捕捉风并将风力传递至转子轴。 在现代 600 千瓦风力涡轮机上,每个转子叶片长度约为 20 米开云官方app下载站,设计类似于飞机机翼。
轴:转子轴连接到风力涡轮机的低速轴。
低速轴:风力发电机的低速轴连接转子轴和齿轮箱。 在现代 600 kW 风力涡轮机上,转子旋转速度相当缓慢,约为 19 至 30 rpm。 轴中有用于液压系统的管道,以激活空气动力制动器的操作。
齿轮箱:齿轮箱左侧为低速轴,可将高速轴的转速提高到低速轴的50倍。
高速轴及其机械制动器:高速轴以 1500 rpm 的转速运行并驱动发电机。 它配备紧急机械制动器,在气动制动器失效或风力发电机维修时使用。
发电机:俗称感应电动机或异步发电机。 现代风力涡轮机的最大电力输出通常为 500 至 1500 千瓦。
偏航装置:在电动机的帮助下转动机舱,使转子面向风。 偏航装置由电子控制器操作,该电子控制器通过风向标感测风向。 该图显示了风力涡轮机的偏航。 通常,当风改变方向时云开·体育appkaiyun,风力涡轮机一次仅偏转几度。
电子控制器:包含一台计算机,持续监控风力涡轮机的状态并控制偏航机构。 为了防止任何故障(即变速箱或发电机过热),控制器可以自动停止风力涡轮机的旋转,并通过电话调制解调器呼叫风力涡轮机操作员。
液压系统:用于复位风力发电机的气动制动器。
冷却元件:包含一个用于冷却发电机的风扇。 此外,它还包含一个油冷却元件,用于冷却变速箱内的油。 一些风力涡轮机具有水冷发电机。
塔架:风力涡轮机塔架承载机舱和转子。 通常较高的塔具有优势,因为它们离地面越高,风速就越高。 现代600千瓦风力发电机的塔高为40至60米。 它可以是管状塔或格子塔。 管状塔对于维护人员来说更安全,因为他们可以通过内部梯子到达顶部。 格子塔的优点是成本较低。
风速计和风向标:用于测量风速和风向
尾舵:常用于水平轴上的小型风力发电机(一般为10KW及以下)。 位于回转体后方并与回转体连接。 主要作用是调节风扇的方向,使风扇面向风向。 第二个作用是在强风情况下使风力机机头偏离风向,以降低转速,保护风力机。