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風力發電機的基本結構以及工作原理

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風力發電機的基本結構以及工作原理

發布日期:2021-03-25 作者: 點擊:

風力發電機一般由風輪(轉子)、齒輪箱、發電機、調向器(偏航系統)、機艙、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。

風力發電機

風力發電機的基本結構組成

風輪是集風裝置,它的作用是把流動空氣具有的動能轉變為風輪旋轉的機械能。近代的風輪采用了20世紀迅速發展的空氣動力學的成果,從而取得了良好的效果。從螺旋槳風輪的名稱可以知道,它是隨著飛機螺旋槳的進步而發展的。


美國的費爾在1927年制作了用于風力發電的螺旋槳式風車,它的空氣動力學性能比傳統的荷蘭風車有了很大提髙。直到現在,在風力發電中仍舊采用這種專用的螺旋槳葉片。在風力發電機中,已采用的發電機有三種,即直流發電機、同步交流發電機和異步交流發電機。小功率風力發電多采用同步或異步交流發電機,發出的交流電通過整流裝罝轉換成直流電。與直流發電機相比,


同步交流發電機的優點是效率髙,而且在低風速下比直流發電機發出的電能多,能適應比較寬的風速范圍。同步交流發電機能自行提供磁場的電流,但成本較高。

風力發電機

風力發電機中調向器的功能是盡量使風力發電機的風輪隨時都迎著風向,從而能很高限度地獲取風能。除了下風式風力發電機外,一般風力發電機幾乎全部是利用尾翼來控制風輪的迎風方向的。尾翼一般都設在風輪的尾端,處在風輪的尾流區里。只有個別風力發電機的尾翼安裝在比較高的位置上,這樣可以避開風輪尾流對它的影響。尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。


限速安全機構是用來保證風力發電機運行安全的。風力發電機風輪的轉速和功率與風的大小密切相關。風輪轉速和功率隨著風速的提高而增加,風速過高會導致風輪轉速過高和發電機超負荷。風輪轉速過高和發電機超負荷都會危及風力發電機的運行安全。限速安全機構的設置可以使風力發電機風輪的轉速在一定的風速范圍內保持基本不變。除了限速裝置外,風力發電機一般還設有專門的制動裝罝,當風速過髙吋,可以使風輪停轉,以保證風力發電機在特大風速下的安全。


塔架是風力發電機的支撐機構,也是風力發電機的一個重要部件??紤]到便于搬遷、降低成本等因素,百瓦級風力發電機通常采用管式塔架。管式塔架以鋼管為主體,在四個方向上安置張緊索。稍大的風力發電機塔架一般采用由角鋼或圓鋼組成的桁架結構。


風力發電機的工作原理



風力發電機是通過風能驅動葉片旋轉產生電力的裝置。風力發電機一般由風輪、發電機、尾翼、塔架、限速安全機構和儲能裝置等組成,風力發電機職理比較簡單,風輪在風力的作用下旋轉,把風的動能轉變為風輪軸的機械能。發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。


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