文档介绍：螺旋桨式风力发电机
螺旋桨式风力机是风力发电使用最多的一种。常见的是双叶片和三叶片风力机,但也有一片或四片以上的风力机。这种风力机的翼形与飞机翼形相类似,为了提高起动性能,尽量减少空气动力损失,多采用叶根强度高、叶尖强度低带有螺旋角的结构。螺旋桨式风力机,至少也要达到额定风速,才能输出额定功率,为了使风向正对风轮卧回转平面,需要进行方向控制。
荷兰式风力发电机
欧洲(特别是荷兰和比利时)使用的荷兰式风力机。现有900台左右,一部分作为游览用在运行,大型的有直径超过20米的机组。
多翼式风力发电机
多翼式风力机在美国的中、西部的牧场大部分用来提水。19世纪来有数百万台。多翼式风力机装有20枚左右的叶片,是典型的低转速大扭矩风力机,目前不仅在美国使用,在墨西哥、澳大利亚、阿根廷、南美等地也有相当的数量在使用, 也是多翼式的风力机,它是美国风力涡轮公司最近研究的自行车车轮式风力机,48枚中空的叶片做放射状配置,性能比过去的多翼式风力机大有提高。用来发电的发电机用皮带或齿圈传动。
涡轮式风力机
涡轮式风力发电机和燃气涡轮、蒸汽涡轮一样由静叶片(定子)和动叶片(转子)构成,这种风力机尤其适用于强风地区。
多风轮式风力发电机
,他把许多风轮安装在一个塔架上, 整个机组在海上漂浮,使用由许多风轮组成的发电设备。这种设备,因为设置在海上,所以把发出的电力用于电解海水,贮存氢气和氧气。不过这种风力机目前还处于设想阶段。
帆翼式风力机
布制帆翼式风力机在地中海沿岸及岛屿有很长的历史,大型的有直径10米、20枚叶片的,但大多数为直径4米、6—8枚叶片。绝大部分用来提水,一小部分用来磨面。它的重量很轻,性能与刚体螺旋桨没有什么两样,而且通过加在叶尖上的配重也可以控制桨距进行调速。
风力发电机构成
机舱:机舱包容着风电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱左端是风电机转子,即转子叶片及轴。
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。
高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风电机被维修时。
转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风电机上,每个转子叶片的测量长度大约为
20米,而且被设计得很象飞机的机翼。
轴心:转子轴心附着在风电机的低速轴上。
低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。
偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。通常,在风改变其方向时,风电机一次只会偏转几度。
电子控制器:包含一台不断监控风电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风电机操作员。
发电机:通常被称为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。
液压系统:用于重置风电机的空气动力闸。
冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风电机具有水冷发电机。
塔铜:风电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。
风速计及风向标:用于测量风速及风向。
冷却系统
1、发电机冷却
与变频器冷却系统类似,建议发电机采用水冷却系统,权衡效率、能耗、噪声等,认为是较合理的方式。
2、齿轮箱冷却
大部分齿轮油冷却使用风冷方式,对于冷油器敞开在机舱上的方式,在寒冷的天气下一旦机组故障停机,齿轮油的流动性会很差,给机组的启动带来问题。建议在冷却器上加装一个通风道,而不直接暴露在外界环境中,这样就可以避免油温过低的问题。
风电机保温加热措施
1、机舱与轮毂、机舱与塔筒连接处封堵措施。一般机舱与轮毂、机舱与塔筒连接处间隙较大,在冬季北方地区气温往往达到﹣30℃以下,这时风电机一旦停机,会因机舱温度低、齿轮油温低需要很长的启动时间。建议将连接部位采取适合的密封措施,以减小低温影响。
2、机舱保温措施
建议在机舱内部增加保温层,减少冬季机舱对外的热传递。在夏季保温层同时能起到减少外界对机舱的热传递,但如保温措施过于严密,容易造成机舱内空气不流通,这时可在机舱壁上加装一个百叶窗,根据时节和气