文档介绍：风力发电相关内容
能量转换
风能
电能
更进一步
风能
电能
机械能
风力发电基本原理:
用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电。
主要优点:

第一,费用低廉,建设周期短;
第二,不需原料即可产生电力,除常规保养外,没有其他消耗;
第三,风力是一种洁净的自然能源,没有环境污染问题。
风能发电的主要形式
1、小型独立风力发电系统
单台装机容量约为100瓦-5千瓦,通常不超过10千瓦。
风力发电机+充电器+数字逆变器。
因风量不稳定,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。

2、并网风力发电系统
变桨距控制、失速控制
变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机
风力发电机单机装机容量可以达到600千瓦以上。不少国家建立了众多的中型及大型风力发电场,并实现了与大电网的对接。
风机结构
转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。
低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。
齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。
高速轴:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。
发电机:感应电机或异步发电机。在现代风电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。
偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。
风力发动机本体和附件把风能转化为机械能的装置
发电机及电气装置把机械能转化为电能
贝兹理论中的假设
——叶轮是理想的;
——气流在整个叶轮扫略面上是均匀的;
——气流始终沿着叶轮轴线;
——叶轮处在单元流管模型中,如图。
贝兹理论
流体连续性条件:S1V1 = SV = S2V2
应用气流冲量原理
叶轮所受的轴向推力:
F=m(V1-V2)
式中m=SV,为单位时间内的流量质量。
叶轮单位时间内吸收的风能——叶轮吸收的功率为:P=FV= SV2(V1-V2)
2. 动能定理的应用
基本公式:E=1/2 mV2 (m同上)
单位时间内气流所做的功——功率:
P’=1/2 mV2= =1/2 SV V2
在叶轮前后,单位时间内气流动能的改变量:
P’= 1/2 SV (V21_ V22)
此既气流穿越叶轮时,被叶轮吸收的功率。
因此: SV2(V1-V2)= 1/2 SV (V21_ V22)
整理得: V=1/2 (V1+V2)
即穿越叶轮的风速为叶轮远前方与远后方风速的均值。