第3章 风力机课件

风力发电原理新能源学院关新1第3章风力发电机组风力发电的优越性建造费用低廉产生电力无需其他任何消耗没有环境污染运行简单，无人值守实际占地少2023/1/142第3章风力机的结构类型3.1风力机概念33.1风力机概念风力机是以风力作能源，将风力转化为机械能而做功的一种动力机一种能截获流动的空气所具有的动能并将风轮叶片迎风扫掠面积内的一部分动能转化为有用机械能的装置又称风动机、风力发动机和风车2023/1/144第3章风力发电机组3.2风力机的分类53.2风力机的分类按风力机风轮轴所在的空间位置来分水平轴风力机：风轮轴平行或接近平行于水平上风向风力机下风向风力机垂直轴风力机：风轮轴垂直于水平面2023/1/1463.2风力机的分类按风力机功率大小来分微型风力机：1kW以下小型风力机：1~10kW中型风力机：10~100kW大型风力机：100~1000kW巨型风力机或兆瓦级风力机：1000kW以上2023/1/1473.2风力机的分类按正常工作状态下的转速分：高速风力机：叶尖速比λ（高速性系数）大于3低速风力机按叶片数目的多少分少叶（翼）式风力机：叶片数目小于或等于4片多叶片风力机2023/1/1483.2风力机的分类按叶片工作原理分升力型风力机阻力型风力机按叶片升力翼型的形状分螺旋桨式达里厄式2023/1/1493.2风力机的分类按功率调节方式分定桨距风力机普通变桨距型（正变距）风机主动失速型（负变距）风机按传动形式分高传动比齿轮箱型（双馈型）直接驱动型中传动比齿轮箱型（半直驱）2023/1/1410第3章风力发电机组

3.3水平轴风力机113.3水平轴风力机水平轴风力机的优势升力比阻力大得多升力装置可以得到较大的叶尖速比λ价格和功率之比较低2023/1/14123.3水平轴风力机上风式风力机：水平轴风力机的风轮在塔架的前面迎风旋转2023/1/14133.3水平轴风力机固定桨距：在高风速时依靠叶片翼型及叶片内部构造达到自动失速以限制风力机转速及输出功率的目的桨距可调：分全翼展桨距可调及部分翼展可调2023/1/14143.3水平轴风力机风轮作用：将风能转化为机械能，是风力发电机接收风能的部件叶片的翼型和材料强度决定了风轮吸收风能的效率和叶片寿命相对轮毂安装叶片转动的称变桨距风轮2023/1/14153.3水平轴风力机风力发电机直流发电机同步交流发电机异步交流发电机交流永磁发电机2023/1/14163.3水平轴风力机塔架作用：用来支撑风力机及机舱内（或机座上）各种设备，并使之离开地面一定高度，以使风力机能处于良好的风况环境下运转机舱（或机座）作用：用来支撑风轮以及与风轮相连的齿轮传动（变速）装置、调速装置及调向机构等2023/1/14173.3水平轴风力机调向装置使风轮能随着风向的变化随时都迎着风向，以最大限度地获取风能调速装置当风速不断变化时使风轮的转速维持在一个接近稳定不变的范围内。2023/1/14183.3水平轴风力机刹车制动装置使风力发电机停止动转的装置增速器及联轴器由于风轮的转速低而发电机转速高，为匹配发电机，要在低速的风轮轴与高速的发电机轴接一个增速器高速联轴器：增速器与发电机之间低速联轴器：风轮轴与增速器之间2023/1/1419第3章风力发电机组

3.4垂直轴风力机203.4垂直轴风力机优点寿命长，易安装利于环保无需偏航对风叶片制造工艺简单叶片仅受沿展向的张力无塔影效应运行条件宽松2023/1/14213.4垂直轴风力机缺点风能利用率启动风速增速结构难控制易失速