风力发电机的分类

1,风力发电机按叶片分类.之杨若古兰创作按照风力发电机主轴的方向分类可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机.（1） 水平轴风力发电机：扭转轴与叶片垂直，普通与地面平行，扭转轴处于水平的风力发电机.水平轴风力发电机绝对于垂直轴发电机的长处；叶片扭转空间大，转速高.适合于大型风力发电厂.水平轴风力发电机组的发展历史较长，曾经完整达到工业化生产，结构简单，效力比垂直轴风力发电机组高.到目前为止，用于发电的风力发电机都为水平轴，还没有商业化的垂直轴的风力发电机组.（2） 垂直轴风力发电机：扭转轴与叶片平行，普通与地面吹垂直，扭转轴处于垂直的风力发电机.垂直轴风力发电机绝对于水平轴发电机的长处在于；发电效力高，对风的转向没有请求，叶片动弹空间小，抗风能力强（可抗12-14级台风），启动风速小维修调养简单.垂直轴与水平式的风力发电机对比，有两大上风：一、同等风速条件下垂直轴发电效力比水平式的要高，特别是低风速地区；二、在高风速地区，垂直轴风力发电机要比水平式的更加平平波动；另外，国内外大量的案例证实，水平式的风力发电机在城市地区经常不动弹，在南方、东南等高风速地区又经常容易出现风机折断、零落等成绩，伤及路上行人与车辆等风险事故.按照桨叶数量分类可分为“单叶片”、“双叶片”、“三叶片”和“多叶片”型风机.凡属轴流风扇的叶片数目常常是奇数设计.这是因为若采取偶数片外形对称的扇叶，不容易调整平衡.还很容易使零碎发生共振，倘叶片材质又没法抵抗振动发生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂.是以设计多为轴心分歧错误称的奇数片扇叶设计.对于轴心分歧错误称的奇数片扇叶，这一准绳普遍利用于大型风机和包含部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中.包含家庭使用的电风扇都是3个叶片的，叶片外形是鸟翼型(设计术语)，如许的叶片流量大，噪声低，符合流体力学道理.所以绝大多数风扇都是三片叶的.三片叶有较好的动平衡，不容易发生振荡，减少轴承的磨损.降低维修成本.按照风机接受风的方向分类，则有“上风向型” 叶轮正面迎着风向和“上风向型” 叶轮背顺着风向，两品种型.上风向风机普通须要有某种调向安装来坚持叶轮顶风.而上风向风机则能够主动对准风向，从而免除了调向安装.但对于上风向风机，因为一部分空气通过塔架后再吹向叶轮，如许，塔架就干扰了流过叶片的气流而构成所谓塔影效应，使功能有所降低.2,按照风力发电机的输出容量可将风力发电机分为小型，中型，大型，兆瓦级系列.小型风力发电机是指发电机容量为0.1〜1kw的风力发电机.中型风力发电机是指发电机容量为1〜100kw的风力发电机.大型风力发电机是指发电机容量为100〜1000kw的风力发电机.(4)兆瓦级风力发电机是指发电机容量为1000(4)按功率调节方式分类.可分为定桨距时速调节型，变桨距型，主动失速型和独立变桨型风力发电机.（1） 定桨距失速型风机；桨叶于轮毂固定连接，桨叶的顶风角度不随风速而变更.依附桨叶的气动特性主动失速，即当风速大于额定风速时依附叶片的失速特性坚持输入功率基本恒定.（2） 变桨距调节：风速低于额定风速时，包管叶片在最好攻角形态，以获得最大风能；当风速超出额定风速后，变桨零碎减小叶片攻角，包管输出功率在额定范围内.（3） 主动失速调节：风速低于额定风速时，控制零碎才艮据风速分几级控制，控制精度低于变桨距控制；当风速超出额定风速后，变桨零碎通过添加叶片攻角，使叶片“失速”，限制风轮接收功率添加（4） 独立变桨控制风力机：因为叶片尺寸较大，每个叶片有十几吨甚至几十吨，叶片运转在分歧的地位，受力情况也是分歧的故叶片中立对风轮力矩的影响也是不成忽略的.通过对三个叶片进行独立的控制，可以大大减小风力机叶片负载的动摇及转矩的动摇，进而减小传动机构与齿轮箱的疲劳度，减小塔架的震撼，输出功率基本恒定在额定功率附近.按机械方式分类:按照风机组机构中是否包含齿轮箱，可分为有齿轮箱的风力机，无齿轮的风力机和混合驱动型风力机.（1）带齿轮箱的风力发电机：因为叶尖速度的限制，风轮扭转速度普通较慢.风轮直径在100m以上时，风轮转速在15r/min或更低.为了使发电机的体积变小，就必须是发电机输入转速更高，这时候就必须使用变速箱体搞转速使得发动机输入转速在1500/min或者3000/min如许，发电机体积就可以设计的尽可能小.（2） 无齿轮箱发电机：将叶轮和发电机直接连接在一路结构的风力发电机成为无齿轮箱使风力发电机.这类发电机因为没有齿轮箱，所以结构简单，制作方便，保护方便故无齿轮箱的风力发电机将来有可能发展与海上风力发电机上使用.（3） 混合驱动型风力发电机：混合驱动型风力发电机采取一级齿轮进行传动，齿轮箱结构简单效力高.因为添加了点击转速点击尺寸和分量比普通的直趋机组的电机尺寸小，分量也比较轻.所以这类风力发电机具有直趋风力发电机的特点也有体积小，分量轻的有点，逐步成为3GW以上的大型风机组设计开发的一种趋势根据风力发电机组的发电机类型分类，可分为异步型风力发电机和同步型风力发电机.（1） 异步发电机按其转子结构分歧又可分为：（a） 笼型异步发电机一一转子为笼型.因为结构简单可靠、廉价、易于接入电网，而在小、中型机组中得到大量的使用；（b） 绕线式双馈异步发电机——转子为线绕型.定子与电网直接连接输送电能，同时绕线式转子也经过变频器控制向电网输送有功或无功功率.（2） 同步发电机型按其发生扭转磁场的磁极的类型又可分为：（a）电励磁同步发电机——转子为线绕凸极式磁极，由外接直流电流激磁来发生磁场.

（b）永磁同步发电机（b）永磁同步发电机转子为铁氧体材料制作的永磁体磁极，通常为低速多极式，不必外界激磁，简化了发电机结构，因此具有多种上风.主轴，齿轮箱和发电机绝对地位可分为紧凑型和长轴安插型・（1） 紧凑型风力发电机的风轮直接与齿轮箱低速轴相连，齿轮高速轴输出端通过弹性联轴节与发电机连接，发电机与齿轮箱外壳连接.这类结构齿轮箱使专门设计的，因为结构紧凑，可以节省材料和绝对的费用.感化在风轮和发电机上的力都是通过齿轮箱外壳体传递到主框架上的.紧凑型风力发电机的结构主轴与发电机轴在同一平面内，在齿轮箱损坏是，须要将风轮，齿轮箱，发电机一块拆上去进行补缀，比较麻烦.（2） 长轴安插型风力发电机：通过固定在机舱主框架的主轴，与齿轮箱低速轴连接.长轴安插型风力发电机的主轴是单独的，有单独的轴承支持.这类结构的长处是风轮没有直接感化在齿轮箱的低速轴上，齿轮箱可以采取尺度结构，减小齿轮箱低速轴收到的复杂力矩，降低了费用，减少了齿轮箱受损的可能性.按照发电机的转速及并网方式可以将发电机分为定速风机和变速风机.⑶定速型风力发电机：定速风力机普通采取时速控制的桨叶控制方式，使用直接与电网相连的异步感应电动机，因为风能的随机性，驱动异步发电机的风力机低于额定运转的时间占全年运转时间的60%〜70%.为了充分利用低风速的风能，添加发电量，广泛利用双速异步发电机，设计成4级和6级绕组.在低速运转时，双速异步发电机的效力比氮素异步发电机搞，滑差损耗小，当风力发电机组在低风速运转时，不但桨叶具备有较高的启动效力，发电机效力也能坚持在较高的水平.（4）变速风力机：变速风力机一班配备变桨距功率调节方式.风力机必须有一套控制零碎来调节，限制转速和功率.调速与功率调节安装的首要任务是使风力机在大风，运转发生故障和过载荷是得到呵护：其次，使风电机组能够在启动时顺利切入运转，电能质量符合公共电网请求.按照塔架的分歧可分为塔筒式风力机和桁架式风力机.（1） 塔架式风力发电机：国内及国外绝大多数风力发电机组采取塔筒式结构，这类结构的长处是刚性好，冬季人员登塔平安，连接部分的螺栓