任务11小型风力发电机的结构认知

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1、任务1.1小型风力发电机结构认知山东职业学院机电装备系新能源应用技术教研室《风力机组安装与调试》主讲教师：张为宾项目一风电机组结构认知任务描述：了解风力发电机分类，掌握小型风力发电机结构，能够说出小型风力发电机的各组成结构名称及作用。观察实训室400W小型风力发电机结构，列出400W小型风力发电机的零部件明细表。提交成果：400W小型风力发电机零部件明细表项目课程过程性表格文件1、能够根据风机技术要求，进行小型风力发电机的结构选型，并能够列出小型风力发电机的零部件清单；2、在进行风机装配工作之前，学会查阅安装工艺书，并识读安装零部件清单及装配图。1、了解风力

2、发电基本工作原理；2、了解风力发电机分类；3、掌握小型水平轴风力发电机的各组成部分结构及作用。1、形成质量意识、团队意识和创新意识；2、养成良好的劳动习惯和卫生习惯；3、具有爱岗敬业、诚实守信等良好品质。知识目标素质目标能力目标风力发电机分类小型风机结构认知操作指导子任务1风力发电机分类风电机组分类微型：0.1~1kW；小型：1-100kW；中型：100~1000kW；大型：1000kW以上1)按装机容量分2)按风轮转轴分布方式水平轴风机垂直轴风机3)按风轮位置上风向风机下风向风机1、风力发电机组的分类风电机组分类4)按功率控制方式定桨失速型风机变桨距风机5

3、)按风轮转速定速型风机变速型风机6)按动力传动方式齿轮箱增速型风机混合型风机7)按发电机分类同步发电机异步发电机直驱风机一、按风轮转轴分布分类水平轴机组是风轮轴基本上平行于风向，风轮旋转平面与风向垂直。水平轴机组按风轮与塔架相对位置分为上风向与下风向。1）上风向机组——风轮在塔架的前面迎风旋转。上风向机组必须有某种调向装置来保持风轮迎风。2）下风向机组——风轮安装在塔架后面，风先经过塔架，再到风轮。下风向机组能够自动对准风向，从而免去了调向装置。但是由于塔架干扰了流过叶片的气流而形成塔影效应，影响了风力机的效率，使性能下降。水平轴机组1一、按风轮转轴分布分类

4、垂直轴机组是风轮轴垂直于风向。可以接受来自任何风向的风，无须调向装置。另外齿轮箱和发电机可以安装在地面上。垂直轴机组主要分为阻力型和升力型。1）阻力型——利用空气流过叶片产生的阻力产生驱动力、2）升力型——利用空气流过叶片产生的升力作为驱动力。垂直轴机组2一、按风轮转轴分布分类1）阻力型风力发电机组典型的阻力型垂直轴风力发电机组是萨窝纽斯型风力发电机组，选用的是S型风轮。它由两个半圆筒形叶片组成，两圆筒的轴线相互错开一段距离。其优点是启动转矩大，启动性能良好，但是它的转速低，风能利用系数低于水平轴风力风电机组，并且在运行中围绕着风轮会产生不对称气流，从而产生

5、侧向推力，特别是对于较大型的风力发电机组，受偏转与安全极限应力的限制，采用这种结构形式是比较困难的。垂直轴机组2杯式风速计S型风轮一、按风轮转轴分布分类2）升力型风力发电机组升力型垂直轴风力发电机组利用翼型的升力做功。常用达里厄式风力发电机，如Φ型，△型，H型等。根据叶片的形状，达里厄风力发电机组可分为直叶片和弯叶片两种，叶片的翼型剖面多为对称翼型，其中以H型和Φ型最为典型。垂直轴机组2a)H型叶片式b)S型Φ型组合叶片式c)螺旋叶片式二、按功率调节方式分类叶片角度不能改变，风力机的功率调节完全依靠叶片的气动特性。当风速超过额定风速时，利用叶片本身的空气动力

6、特性减小旋转力矩（失速）或通过偏航控制维持输出功率的稳定。定桨距机组1二、按功率调节方式分类这种机组当风速过高时，通过改变桨距角（在指定的径向位置叶片几何弦线与风轮旋转平面间的夹角），使功率输出保持稳定。同时，机组在起动过程也需要通过变距来获得足够的起动力矩。采用变桨距技术可使叶片和整机的受力情况大为改善，这对大型风力发电机组十分有利。变桨距型机组2a）独立电动变桨距系统图b）独立液动变桨距系统图三、按传动形式分类风力发电机组中齿轮箱的主要功能是将风轮在风力作用下产生的动力传递给发电机并使其获得相应的转速。风轮转速较低，通常达不到发电机发电的要求，必须通过齿

7、轮箱增速，故也称为增速箱。齿轮箱增速型1三、按传动形式分类应用多极同步发电机可以省去齿轮箱，让风力机直接拖动发电机转子与转子低速状态，这就没有了齿轮箱所带来的噪音、故障率高和维护成本大等问题，提高了运行可靠性。直接驱动型2三、按传动形式分类这种机组是以上两种的综合。中传动型机组减少了传统齿轮箱的传动比，同时也相应地减少了多极同步发电机的极数，从而减小了发电机的体积。中传动比齿轮箱型3四、按转速变化分1）定速（恒速）：定速风力发电机组是指其发电机的转速是恒定不变的，它不随风速的变化而变化，始终在一个恒定不变的转速下运行。2）多态定速：多态定速风力发电机组中包含

8、两台或多台发电机，根据风速的变化，可以有不同大小和数