风力发电机结构及原理培训备课讲稿.ppt

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1、产品技术基础培训之风力发电机组工作原理基础江苏华创光电科技有限公司目录风力发电背景风电机组的工作原理风电机组的结构风电机组控制系统2风力发电背景一、化石能源枯竭全球能源形势矿物燃料消耗过度环境压力日益严重每年消耗56亿吨煤25亿吨石油至2030年二氧化碳排放上涨50%，每年420多亿吨石油价格波动，煤炭价格持续上涨煤炭150年，石油80年枯竭能源安全受到挑战3二、碳排放和温室效应各种全球变暖背景下的极端气候影响在世界各国频频上演，暴雪、飓风、洪水、干旱……全球气候变暖还引起冰川崩塌消融、海平面上升、粮食减产、物种灭绝…

2、…全球气候变化是由化石燃料燃烧排放大量温室气体而造成的。化石燃料占二氧化碳排放量比重化石能源2006二氧化碳排放量Mt2008二氧化碳排放量Mt百分比煤8336867273.5%石油8828597.2%燃气2217232019.6%总量1143511851100%4世界能源利用发展趋势从依赖常规化石能源如石油、煤、天然气）转向充分利用可再生能源（风能、太阳能、生物质能等）。其中风电可以减少温室气体排放，平均每提供100万千瓦时的电量，可以减少600吨二氧化碳排放量。2009年，全球二氧化碳含量由于风能的应用减少了228

3、.7Mt，相当于全年因发电而产生的二氧化碳总量的1.93%。特点：风能是一种取之不尽用之不竭的能源利用风能可以在相对短的时间内产出大量电能风能是一种不产生二氧化碳的能源形式，有利于减少温室气体的排放5风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起大气层中压力分布不均，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能作为一种高效清洁的永不枯竭的能源正受到越来越多国家的高度重视。全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，是全球可开发

4、利用水能资源总量的10多倍，相当于10800亿吨标准煤产生的能量，约是全世界目前能源消费量的100倍。风能6目录风力发电背景风电机组的工作原理风电机组的结构风电机组控制系统7风电机组的工作原理和结构风电机组风电机组的工作原理和结构风力发电机组（以下简称风力机）是一种将风能转换为电能的能量转换装置目录风力发电背景风电机组的工作原理风电机组的结构风电机组控制系统10风电机组的工作原理和结构11机舱内部结构轮毂：连接主轴与叶片，将风力对叶片的作用载荷传递给主轴以及齿轮箱轴承：支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证

5、其回转精度12风力机的结构组成组成：轮毂叶片控制系统叶片轮毂主传动系统主轴变桨电机风轮将风能转化为机械能，600kW的风力机叶片的长度为21米。类型：单叶片、双叶片、三叶片和多叶片定桨风轮和变桨风轮轮毂：连接主轴与叶片，将风力对叶片的作用载荷传递给主轴以及齿轮箱132、风力机的结构组成变桨电机：每个叶片都有一个变桨电机，并带有刹车、测速传感器、编码器及强制空冷装置。备用电源：用于电网断电和安全链中断时叶片的变桨控制。充电器：带有充电控制和电压检测装置。转换器：三相两路装置，用于向变桨电机输送直流电。变桨控制器除变桨电机

6、，其余部件都在轴控制柜或公用控制柜内，每个叶片都有单独控制器。结构和功能142、风力机的结构组成主轴：支撑轮毂和传递负载（轴向力，剪力（径向力），弯矩和扭矩）主传动系统低速轴：联接叶轮轮毂与齿轮箱。低速轴是中空轴，内部穿过液压管路控制气动刹车高速轴：转速大约为1500转/分，它的作用是带动发电机。同时在高速轴上安装有一套机械刹车。152、风力机的结构组成主传动系统齿轮箱一侧连接低速轴，另一侧连接高速轴高速轴转速大约为1500转/分，它的作用是带动发电机。同时在高速轴上安装有一套机械刹车发电机发电机通常被称为感应型发电机

7、或异步发电机162、风力机的结构组成控制器计算机持续监控风力发电机的状态，控制偏航。在任何故障状态下，计算机立即控制风机停机。液压系统作用是控制风力发电机气动刹车装置。冷却系统包含有冷却发电机的风扇，冷却齿轮油的散热器，一些风力发电机还装设有发电机水冷装置。偏航系统通过偏航电机推动机舱对风172、风力机的结构组成塔架作用是承载机舱和叶轮。一台600千瓦风力发电机的塔架约为40-60米高。塔架有锥形圆柱钢塔架，也有桁架式塔架，在其内部装有梯子。风速仪和风向标用于测量风速和风向。18叶片的制造叶片必须有足够的强度，因此，在

8、每一个叶片内部都有一根与叶片长度几乎一样长的梁。19叶片的制造叶片分为两扇，分别进行生产，然后，将两扇组合起来，就形成了一个完整的的叶片。图中的工人正在给玻璃钢上铺塑胶。在两扇叶片组合之前，先将那根梁放在中间20叶片的制造两扇叶片放入一个模具然后合上。然后将给其加热，使得玻璃钢更加坚固。叶片表面必须足够光滑，使得风穿过叶片表面时不