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风力发电机的基本结构以及工作原理

风力发电机的基本结构以及工作原理

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风力发电机一般由风轮(转子)、齿轮箱、发电机、调向器(偏航系统)、机舱、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

风力发电机的基本结构组
风轮是集风装置,它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。近代的风轮采用了20世纪迅速发展的空气动力学的成果,从而取得了良好的效果。从螺旋桨风轮的名称可以知道,它是随着飞机螺旋桨的进步而发展的。

美国的费尔在1927年制作了用于风力发电的螺旋桨式风车,它的空气动力学性能比传统的荷兰风车有了很大提髙。直到现在,在风力发电中仍旧采用这种专用的螺旋桨叶片。在风力发电机中,已采用的发电机有三种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。小功率风力发电多采用同步或异步交流发电机,发出的交流电通过整流装罝转换成直流电。与直流发电机相比,

同步交流发电机的优点是效率髙,而且在低风速下比直流发电机发出的电能多,能适应比较宽的风速范围。同步交流发电机能自行提供磁场的电流,但成本较高。

风力发电机中调向器的功能是尽量使风力发电机的风轮随时都迎着风向,从而能很高限度地获取风能。除了下风式风力发电机外,一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。尾翼一般都设在风轮的尾端,处在风轮的尾流区里。只有个别风力发电机的尾翼安装在比较高的位置上,这样可以避开风轮尾流对它的影响。尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。

限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。风力发电机风轮的转速和功率与风的大小密切相关。风轮转速和功率随着风速的提高而增加,风速过高会导致风轮转速过高和发电机超负荷。风轮转速过高和发电机超负荷都会危及风力发电机的运行安全。限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。除了限速装置外,风力发电机一般还设有专门的制动装罝,当风速过髙吋,可以使风轮停转,以保证风力发电机在特大风速下的安全。

塔架是风力发电机的支撑机构,也是风力发电机的一个重要部件。考虑到便于搬迁、降低成本等因素,百瓦级风力发电机通常采用管式塔架。管式塔架以钢管为主体,在四个方向上安置张紧索。稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。

风力发电机的工作原

风力发电机是通过风能驱动叶片旋转产生电力的装置。风力发电机一般由风轮、发电机、尾翼、塔架、限速安全机构和储能装置等组成,风力发电机职理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。

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