文档介绍：(学生填表)
院系: 车辆与动力工程学院 2009 年 03 月 29 日
课题名称
户用型水平轴小型风力发电机设计
学生姓名
何海建
专业班级
农自051
课题类型
工程设计
指导教师
姬江涛
职称
教授
课题来源
生产
设计(或研究)的依据与意义
人类利用风能有悠久历史,如风帆和风车就是蒸汽机出现前重要的动力装置。1891年丹麦人发明的风力发电机组,成为解决偏远地区用电的有效方式之一。我国从70年代末期自选开发了多种微型(100W~1kW)充电用的风电机组,在牧区和海岛得到迅速推广,而且初步形成产业,年产量超过1万多台,居世界第一位,有的产品还销售到国外市场。独立运行的风电机组也可与柴油发电机或太阳能电池组成互补系统,这为解决偏远农村地区居民的用电问题起到了极大作用。70年代世界石油危机后,大型联网风力发电机组技术取得重大突破,可靠性提高,成本下降,开创了一个新兴产业。由于良好的环境效益,风能的开发和利用得到了各国政府优惠的政策支持,使其成为发展最快的清洁能源之一。
在可再生能源领域,风力发电与光伏发电是最具远大产业前景的行业。从我国现状看,由于风电处于快速发展的启动期,更具备商业化条件。风力发电与光伏发电相比,在能量转换率、发电时间、产业规模、技术成熟度等许多产业特性上都有优势。目前,风电的单位电量成本约为火电的2倍左右,而太阳能则为10倍左右,虽然随着技术进步,两者的成本都有降低的趋势,但在可预见的未来,风电行业较光伏行业仍会具有低成本的优势,因而将获得更快的发展速度。
风力机是把风能转化为机械能、电能或者热能的一种机械。自1890年丹麦政府制订了风力发电计划以来,经历一个多世纪的发展,风力发电技术已经逐步成熟和推广。世界各国研制的风力机的形态和种类很多,对于目前比较成熟的风力机,通常可按主轴方向分为两大类:一类为水平轴风力发电机,一类为垂直轴风力发电机。水平轴风力发电机的结构特征是风轮的旋转平面与风向垂直,旋转轴和地面平行。该种风力发电机的主要部件有叶片、传动轴、齿轮变速箱、发电机、尾翼和塔架等。风轮上的叶片与旋转平面成一定角度,叶片数目的多少视风力机的用途而定。用于发电的风力机叶片数大多为2片或3片,用于风力提水的风力机一般为12~24片。叶片少的风力机通常为高速风力机,由于轻便容易大型化,另外较高的旋转速度对传动机构要求低,而且
在风速较高时有较高的风能利用系数,因此特别适合用于风力发电。水平轴风力发电机是目前技术最成熟、生产应用最广泛的一种风力发电机。目前10KW以下的风力发电机,特别是几百瓦的充电式微型风力发电机绝大多数是水平轴式的。
、700万户、2,800万人口没有用上电,且多分散于边远山区、农牧区等常规电网很难达到的地方。有关专家分析700万无电用户中300万户可用微水电解决用电,而另外的400万户则可以通过小型风力机发电或风光互补发电来满足农牧民用电需要。
本课题拟研制的户用型水平轴式风力发电机,采用流线型三叶式玻璃钢风叶,强度大、耐疲劳、效率高。电机选用永磁式发电机,低速性能好。而且可随风速大小实现自动调速,机组性能稳定可靠,安装维修方便。其启动风速较低为3m/s,切出风速为25m/s,额定功率为1 kW,输出电压为115/230V。该产品适用于风能条件