文档介绍：电力机械（论文）
题目:浅谈风电站的组成、设备及发电原理
院 系 机械工程系
专业班级 机械0708班
学生姓名 方胜杰
学 号 200704000706
二o—o年六月
摘要风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再态的计算机，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。
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：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。
风力发电的过程以及原理
总体来说风力发电的原理是利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，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的 微风速度（微风的程度），便可以开始发电。小型风力发电系统效率很高，但它 不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统（如图2所 示）：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶 片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为 电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活 地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线 产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13〜25V变化的交流电， 须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。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。
现代风力发电机的设计符合空气动力学原理，就像飞机的机翼一样。风 并非"推"动风轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会 产生升力，令风轮旋转并不断横切风流。风力发电机的风轮并不能提取风 的所有功率。根据Betz定律，理论上风电机能够提取的最大功率，是风的功 %大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少。风力发电机主 要包含三部分：风轮、机舱和塔杆。大型与电网接驳的风力发电机的最常 见的结构是横轴式三叶片风轮，并安装在直立管状塔杆上（参见图3）。
尾翼
转体
使叶
使机
片始
头灵
终对
活转
着风
动
图2风力发电机的工作流程图
图3风力发电机
•超芦波风传感器
•錐修用吊车
0芾变频器的VNF顶部 控制器
0油/水冷却器
•齿轮箱
。主轴
O斜角调节系统
◎叶片轮壳
©叶片轴承
岔叶片
◎风轮锁定系统
•液压控制单元
G扭矩臂
©机舱底座
•碟式机械制动器
©偏航齿轮
O复合型碟式偶合器
•发电机
O斜角调节液压缸
图4 Vestas V52-8风力发电机机舱内的组成部份
不像小型风力发电机，大型风电机的风轮转动相当慢。比较简单的风力 发电机是采用固定速度的。通常采用两个不同的速