文档介绍：摘要甌竖轴风力发电机主要有两种;阻力型风力机和升力型风力机。本文主要研究的是井力型竖轴风力发电机,该风力发电机采用了一种特殊机构——逆囱双风轮机构,即一个风轮直接驱动发电机转子正转,另一个风轮直接驱动发电机‘‘定子”反转。风电机组省去了齿轮箱,提高了系统的可靠性,并可以很好的降低风力机对风速的要求。壶予风力机机构特殊,实现该视构需要~种低速双转予发电机。本文对低速双转子发电机进行了研究,然后是系统地讨论风轮的设计方法及其限速机构的设计方法,风轮时冀选用翼型,最盾对风力发电机系统布局进行了讨论。关键词:竖轴风力发电机,逆向风轮,双转予发电机华北电力大学硕士学位论文‘—瑃,””甌猻—,
一。腻沙、第一章绪论课题研究的背景及其意义风作为一种囱然资源,和煤炭、石油一样可以利用,而且它有取之不尽、用之不竭,清洁无污染等优点,所以被入们称为“绿色资源”受到青睐。据专家估计,全世界风能资源总量约为每年蛞谇撸簿褪撬担%的地面风力就能满足全世界能源的需求,可见风能的利用潜力是缀大的。我国风能资源非常丰富,发展风电事业对于我国来说有着非常重要的意义:电能短缺情况之严峻令人惊愕,而且势必躁甚一日,虽然石油,天然气储量丰富,但常此大量开采,终究会被采掘殆尽。而且我国还有许多地区没有用上电,这除了因为贫困用不起电以外,主要原因是地理条件恶劣,难以架设电网,建设煤电和火电厂也有~定的豳难。这些地区要想摆脱贫困,电力是必须要解决的阔题,在这些地区发展风电是理想的选择;发展风电具有显著的环保效益,丹麦的研究表明,用风电代替煤电是减少等有害气体排放的最廉价的措藏之一。年世界环境及发展大会及其后的“京都议定书弦对世界各国在有害气体排放上都提出了减排要求和减排时闻表,面大力发展风电事业是履行“京都议定书一等相关规风力机是利用风能的主要设备,它可以分为水平轴风力机和垂直轴风力机两类缤所示。水平轴风力机的风轮围绕着一个水平轴旋转,工作时风轮的旋转平面与风向垂直。垂直轴风力机的风轮围绕一个垂直轴旋转,其主要优点是无需对风、结构简单以及维修方便。垂直轴风力规可分为利用空气阻力徽功和剩用翼型升力做功两大类。垂直轴风力机应用早于水平轴风力机,中国最早利用风能的形式就是阻力型垂赢轴风车。由于其相关理论研究不足,理论风能剩用率较低,限制了垂直轴风力机的技术发展。僵现场测试与风洞试验的数据有所不焉,因为现场风向经常变纯,水平轴风力定的有效措施之一。图街岷痛鼓抑岱缌Ψ⒌缁华盏缌Υ笱妒垦宦畚挂缄ご锢锒颉笮头缌街岱缌疽贾岽锶⒋螲型风力机
机的迎风面不可能总对着风向,这就引起了“对风损失”;而垂直轴风力机的优点在下部或地面上,不仅结构简单,造价低,而且便于维修。理论上讲,垂直轴风力总体结构合理:垂直轴风力发电机的轴线一般通过支撑塔架的中心,结构呈对称分布,可降低对大型高塔架的强度要求,且发电机、传动机构和控制单元等对叶片的结构要求低:垂直轴风力机的叶片可由形状单一的翼型拉伸成曲线,特殊的曲线形式可保证叶片截面只承受拉应力。因此对叶片强度免因偏航机构的频繁动作产生噪声,同时也可以有效地提高风力机的运行可靠性。运行条件宽松:一般垂直轴风力机在痵的风速下仍能运行,满负荷运行理论上风能利用率低,存在振动问题,不能自己起动,调速、限速困难。力机正向着了多样化、低风速化的方向发展。但风力机并不能利用所有通过它的风能,目前国内外多是选择风速在//牡厍ǚ缒鼙涑傻缒埽┥而且我国又有相当一部分能源较为短缺的农垦区风能都在这个范围内,这些地区的摆脱贫困,电力是必须要解决的问题,由于这些地区的大都在中低风速区,发展风电是很好的选择。如果发展大型风力机,不能充分利用风力机的容量,使发电成本增加。而中小型笥风力机既能很好的利用当地的中低风资源,又能很好的解决偏僻、人口稀少及边防哨所等中低风速地区的用电问题。基于上述背景和现实需求,提出了直驱式无定子竖轴风力发电机的设计思想。风力机采用逆向双风轮机构,而实现该机构的主要部件就是低速双转子发电机。该机构降低了风力机对风速的要求,同时由于一个风轮分解成大小相等的两个风轮进速风力发电机国产化进程和促进风能利用都将具有十分重要的意义。是不需要对风装置,可以接受四面八方任意方向来风,不需要调向机构:在考虑到对风损失后,垂直轴风力机性能并不一定比水平轴低,加上重量大的部件都可以放机与水平轴风力机相比主要特点体现在以下几个方面:可安放在比较低的地方。要求也相应降低,叶片材料通用且可以现场组装,能有效降低叶片的制造成本。不需要对风偏航机构:垂直轴风力机的风轮布置可自动适应风向变化,避范围宽,可以更有效的利用高速风能。同时由于垂直轴风力机的叶片可采用结构危险的悬臂梁结构,抗台风能力强。随着科技的发展,人们重新开始关注优点和缺点都很突出的垂直轴风力机。风活使用。对于