小型垂直轴风力发电系统设计方案

第一章绪论1.1 国外风力发电的进呈现状及其趋势随着能源紧缺及化石燃料对环境污染日趋严峻，开发型能源成为各国经济进展的关键，目前可再生能源有太阳能、风能、地热能等。风能发电是目前为山技术最为成熟，历史最为悠久的发电方式，是具有大规模进展潜力的可再生能源，有可能成为重要的替代能源。自 13世纪起，水平轴风车产业就成为了农村经济构造的主要局部，而利用风力发电的历史可以追溯到19世纪晚期，美国的Brush12kW的直流风力机。Golding〔1955〕、ShepherdDivone〔1994〕记录了早期的风力机进展史。1931100KW30mBalaclava〔巴拉克拉法帽〕风力机；1950年月早期，英国制造了一台100KW24mAndreaEnfield〔安德鲁-恩菲〕风力机。1956200KW24mGedser〔盖瑟〕风力机，1963年法国电力工业试验了一台功率1.1MW35m的风力机。在德国，Hutter〔胡特〕1950年月60年月建立了一些型的风力机。由于石油价格突然上涨，美国开头建筑一系列示风力机组，如1975年的功率100KW直径38mMod-0风力19872.5MW97.5mMod-5B风力发电机组。目前世界上最大的风力发电机是德国制造的E-126,120m126m61.4m,18t,5MW/,1T所示。1-1EnerconE-126型风力发电机我国风能资源丰富，依据第三次风能普查结果，我国技术可开发的陆地面积约为10bm。考虑到风电场中风力发电机组的实际布置力气，依据 5MW/km计算，陆上技术可开发

24X量为120X10Wi前我国风能资源开发利用的重点区域有自治区、省、省、省、省、疆自治区、省等，其中自治50X10MW1-2所示1-2全年平均风能密度分布在国家可再生能源进展规划和风电装备国产化等相关政策的支持下，我过风电产业得到了快速发展，2023年中国〔不含省〕增风电装机10129台，容量13803.2MV,年同比增长124%累计风电装机21581台，容量25805.3MV,年同比增114%3777.9MV；227436.05M1-3所示。1-3历年我国装机储量动与风向无关，但是由于其启动风速较高且功率不稳定，其进展并不〔尤其是达里厄风力机〕渐渐为世人所生疏，近年来广泛受到各国争论人员的关注。国外较大的风力发电公司有加拿大的CleanfiledEnergy公司，其主导产品是一种额定功率为3.5kW的升力型叶轮风力发电机，整套系统由玻璃钢纤维和钢材组成，约重181.4kg,叶轮高3m轮2.5m。2023年，中国垂直风力发电机试验基地在化德县启动运行，目前50kW小样机组已投入运行开头发电，如图1-4所示。2023年，西峡瑞发水电设备公司和发电设备争论中心联合开发设计的垂直轴永磁风力发电机研制成功，并在风电场安装运行。

5MWn1-450kW垂直轴风力机其次章风力发电根本原理1风特性2.1.1风能量空气的流淌现象称为风，风是由于不同地方的空气受热不均匀，从一个地方向另一个地方运动的空气分子产生的，风的能量就是空气分子的动能，如图 2-1所示。风功率计算公式为PW/tmVVSL联立以上各式得P丄Sv32(2.1)从式(2.1) 简洁看出风速对风能的影响是最大的，因此在沿海地区设计风力机时必需要考虑强台风对设备的影响。湍流指的是短时间的风速波动，随着海拔、气候、地形等变化。影响湍流的因素很多，产生湍流的主要缘由有：1•由地形差异引起的气流与地表的摩擦。化的热效应空气垂直运动。湍流往往是有这两种缘由相互作用形成的。

2•由于空气密度差异和气温变湍流无法用简洁的数学公式完整的表达出来，其简洁程度超出了人类现有的生疏力气。虽然它的活动遵循确定的定律，但是人类想要用这些定律来描述湍流过程是相当困难的，因此只能通过统计学来大致描述湍流。湍流风速变化根本上听从高斯函数，风速变动相对于风速均值听从正态分布，湍流强度I是用来描述湍流总体水平的，计算公式如下⑷：I/U (2.2)式中I为湍流强度； 为脉动风速的均方根； 2为脉动风速动能；U为lOmin平均风速。2风力发电系统构造框架小型垂直轴风力发电机不需要并网，只要选择适宜的蓄电池就能够供给一般家庭的生活用电，本次设计的发电系统主要由以下几局部构成：叶轮、发电机、传动机构(包括刹车)塔架、整流、功率把握系统，如图2-2所示。2-2系统构造图其次章小型垂直轴风力发电的总体设计1风力机的种类及选择转主轴与风向平行，如图3T所示。水平轴风力机组有两个主要优势：1.实度较低，能量本钱低；2•叶轮扫掠面的平均高度可以更高，有利于增加发电量。3-1水平轴风力发电机垂直轴风力机的旋转主轴与风向垂直，如图3一2所示，垂直轴风力机设计简洁，风轮无需对风’其优点有：1.可以接受任何风向的风，无需对风；2•齿轮箱和发电机可以安装在地面，检修维护便利。3-2垂直轴风力发电机依据桨叶受力方式分类可分为升力型风力机和阻力型风力机。升力型风力机利用叶片的升力带动旋转轴转动，从而风力机，属升力型风力机，具有转速高、风的利用率较高等优点，其叶尖速比通常在4以上，最大功率系数可达50%如3-3所示。阻力型风力机利用叶片上受到的阻力来驱动发电机发电，大局部阻力型风力机为垂直轴，目前较少，如图3-4所示。3-3升力型风力发电机图3-4 阻力型风力发电机一样具有较高转速，风能利用率有所提高。由于运行过程中受力比水平轴好得多，疲乏寿命要更长。3.2垂直轴风力机空气动力学如图3-5所示建立平面坐标系，假定风速矢量为 v,叶片端线速度矢量为u,叶片所在位置夹角为则叶片的平均线速度为⑸DnU|u| ——603-5中，风速矢量戸(0,-V),u二(-Usin0,Ucos0),风对叶片的相对速度Usin0,-V+UcosO)。

(3.1)w=v+u,坐标运算后得w=iIrT

Iiii3-5垂直风力机动力原理相对风速的大小就是矢量w的模|w|,以W表亲带的单位矢量，U表示u附单位矢量,则可以求出此时的攻角攻角就是相对风速与叶片弦长所在直线的夹角，依据矢量计算可推得：“urrircosX(W,U) (3.2)SFG在风力的作用下，叶片在攻角a时受到的升力F和阻力Fd可以按以下公式计算:SFGFit Fsin

(3.5)Fat

Fdcos

(3.6)其中陷为F在切向的重量；Fdt为Fd在切向的重量 叶片受力分解如图3-6所示⑹。图3-6币］直风力机的叶素力学模型切向力的合力产生转矩使风轮转动，叶片在位置角为B时产生的转矩为M(FitFat)R (3.7)3.2.1 风能利用率风能利用系数Cp是表示风力机效率的重要参数，由于风通过风轮的风能不能完全转化为风轮机械能，其风能利Cp为⑺风力机输出的机械功率书Cp 输入风轮的功率二巳其中現为风力机输出的机械功率；Pw-为风力机输入的风能。目前大型水平轴风力发电机的风能利用率绝大局部是由叶片设计方计算得到的，一般在

(3.8)40鸠上。由于之前一般都是利用叶素理论来计算垂直轴风力机的风能利用率， 得出的结果不如水平轴，但是依据国外最的试验说明垂直轴的风能利用率不低于

40%1,再加上水平轴风过水平轴。风能利用系数Cp—般是变化的，它随着风速与风轮转速变化而变化，叶片尖端线速度与风速之比叫做叶尖速比入3.2.4节具体说明)，为了得到最正确的风能利用率，一般根据Cp-入曲线来选择适宜的叶尖速比，如图3-7所示。和噪沃押刃嘗从图3-7中看出，当叶尖速比到达7.5左右时风能利用系数最大，风能利用率最高， Cp值有一个最大值，实际风力机一般都达不到这么高的风能利用率，所以我们先初定叶尖速比在入=6,风能利用率Cp二0.4尖速比 TSR3-7Cp-入曲线图时对风力机进展设计，具体的Cp-入图还需依据具体的风力机叶片试验及攻角调整来确定。3・2・3贝茨极限风能利用系数缩短能到达的最大值就是贝茨极限，德国空气动力学家贝茨极限后，直到今日还没有人能设计出超过这个极限的风力机，

Betz提出该极限不是由于设计缺乏造型4(1a)(13a) “

(3.9)式中a为气流诱导因子。解微分方程可知当沪1/3时，Cp最大，求得最大Cp0.9533.2.4叶尖速比0.6,升力型风力机叶尖速比一般为3至&在升力型风力机中，叶尖速比直接反映了相对风速与叶片运动方向的夹角，即直接关系到叶片的攻角，是分析风力机性能的重要参数。叶尖速比计算公式为R2nRv60v (3.10)2.5风力机的功率及扭矩计算由省情资料库中的图像资料可以看出地区地面平均风速在3-9FI24小时风速监测图

4m/s 6m/s3~8所■3-8省风速分布■从气象(/24小时监测的结果可以看出，地区一天3-9所示。

48m/s)风力机的额定风速依据国家标准《GBT13981-2023小型风力机设计通用要求》:风轮扫掠面积小40Vn6m/s-10m/s,8m/s〈输入功率为依据公式(2.1得扫风面积为

P 300PwC 40%P

750W (3.11)2750

2.34m2 (3.12)式中P为风力机实际获得总功率，

Wp为空气密度，kg/m3；1.25kg/m

3S为风轮的扫风面积，m；v为上游风速，m/so以上结果说明：通过风功率为750W勺风力机组，扫掠面积为2.34吊，在风速为8m/s的状况下发300W风轮高度与直径的比值为风轮的高径比，应当在输出一样功率时叶片制造费用最低的条件下，选择高径比，争论说明，高径比为最大，其中H为风轮高度，D为风轮直径。由

1四周时一样的材料扫风面积HD2.34H1DH1.5mD1.6m产生的扫掠面积根本上能符合要求。风力机转矩何：3 叶片选型

P0.5CPRSr0. 53.141.250.4

0.83g4.3Nm(3.13)6其他零部件有这直接影响，因此叶片是风力机的重要部件。叶片的设计目标主要有：良好的空气动力外形；牢靠地构造强度；合理的叶片刚度；良好的构造动力学特性和启动稳定性；耐腐蚀、万便修理；6•满足以上目标前提下，尽可能减轻叶片重量，降低本钱。风力机的翼型多种多样，各有各的优缺点，应用较多的有 NACA翼型系列、SERI翼型系列、NREL翼型系列、RIS①翼型系列和FFA-W翼型系列等，其中NACAS型是美国国家宇航局〔NASA的前身国家航空询问委员会〔NACA提岀设计的翼型系列，具有低阻力系数的特点，适合低速运行C11] o3.1叶片实度风力机叶片的总面积与风通过风轮的面积〔风轮扫掠面积〕之比称为实度比〔容积比〕 是风力机的一个参考数据。垂直轴风力机的叶片实度计算公式为：NCL/2RLNC/2R 〔3.12〕升力型垂直轴风力机叶轮，C为叶片弦长，N为叶片个数，R为风轮半径，L为叶片长度，c为实度比。合理选取实度比的原则是在保证风轮气动特性的条件下，力求使制造叶片的费用最低。为了最大限度提高动效率，翼型特性应具有以下要求：升力系数斜度大；阻力系数小；阻力系数与零升角对称。如图3-10所示三种翼型的阻力系数，可以看出，NACA0012的阻力系数较小，适用于大雷诺数的情况，具有上述特性，应选用较低阻力系数 NACA001对称翼型。獻冬弋車令賞QD3-10獻冬弋車令賞QD由于NACA001是对称翼型，在图3-11左侧数据表中仅列出了单边的数据，表中 长〔弦长为1.00〕;x是弦长坐标〔单位是x/c〕;y是对应x位置的翼面与弦的距离〔单位是3-11NACA0012翼型参数实度比选择在0.5-0.6围较好。为此可以得出风轮叶片的弦长:0.2钿N 4 (3.13)本次设计承受的叶片弦长 0.24m,数据只需将表中各数字适当缩放即可3.2叶片外形及材料叶片截面构造为主梁蒙皮式，外表材料为铝合金，主梁承受单向承载力气强的硬铝材料，o型主梁构造制造简洁，各向受力均衡。叶片空心处用聚氨酯泡沫材料填充 ，剖面形式如图3-12所示。3-12叶片剖面力机的根本参数可以确定，如表1所示。额定风速额定风速平均效率叶尖速比设计功率8m/s40%6300W第四章电气设备及传动设计1根本原理4.1.1法拉第电磁感应原理磁通量的变化将产生感应电动势，闭合电路的一局部导线切割磁感线将产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，1820年H.C•奥斯特觉察电流磁效应，之后很多科学家试图解释这一现象，1831年8月，法拉第认为感应电流是由与导体表示：deN (4.1)dt其中：e为感应电动势，N为线圈匝数，d为磁通量变化量。导线切割磁感线产生的感应电动势可用以下公式表示：pUmSin(t)lmSin(t) (4.2)其中B为磁感应强度，L为导线长度」为导线切割速度。41 2相位角及功率因数瞬时电压及瞬时电流由以下公式得到:

uUmsin(t) (4.3)iImSin(t)其中Un为电压最大值，Im为电流最大值，©是瞬时电压与瞬时电流的夹角。瞬时功率为：

(4.4)pUmSin(t)LSin(t) (4.5)在一个周期对瞬时功率积分获得平均功率:巳vg cos2对于三相电流，每相电流等于、、3的线圈电流，实际产生的功率为:PavgUICOS

(4.7)式中cos即为功率因数2转扮装置4.2.1直驱式永磁同步发电机样避开了齿轮箱产生的损耗、噪声以及材料的磨损等问题。目前普遍使用的永磁同步发电机主要有FD系列和YF系列，依据功率和转速选择发电机，经过查阅《中国电器工程大典第九卷-电机工程》P617表5.5-2,现选择发电机型号为FD-300,4.1所示。4.1发电机参数型号额定功率发电机重量启动力矩额定电流发电机额定转速/W额定电/kg/Nm/A压/VFD-3003002817<0.3510.7400r/min4.2.2电气系统电路设计由于本人对电力把握方面不是很了解，因此只能对现有前人的论文进展一些改动由于本人对电力把握方面不是很了解，因此只能对现有前人的论文进展一些改动凹。功率把握局部设计限于学问水平本人无法全部完成，只能或许表达根本工作原理，如图示。4-1所iWflf Ria|<\J芳申編码:囁网直驱式垂:S汨系统第构梃图VsI I4-1系统电力把握图永磁直驱同步发电机转子输出三相沟通电经过不控整流电路整流后对蓄电池进展充电，电子调压电路的功能除了对蓄电池充电的把握外，还负责多余电能的卸荷。 12V蓄电池接boost电路进展升压，升压后电压为24V,整个系统对外供电电压也为24V。光电编码器的额定电压是5V,因此在电路中参与R1R2进展分压限流。4.3传动系统构造设计及计算4.3.1传动轴的设计主传动轴只承受扭矩，不受弯矩，按空心主轴扭转强度估算主轴最小直径：其中A为系数，按《机械设计手册单行本-轴承及其连接表5-1-19》选取；d为轴端直径，mmn为轴的工作转速，r/minP为轴传递的功率，kWdid的比值，a=djdo主传动轴只承受扭矩，不受弯矩，按空心主轴扭转强度估算主轴最小直径：查阅《机械设计手册单行本-轴承及其连接表5-1-19》得45钢的A值取110,功率750Wn400转/min。代入式(4.8)后得到110玄 1_

14.2mm依据主轴扭转刚度计算直径:

°10.61 (4.9)其中B为系数，按《机械设计手册单行本-轴承及其连接表5-1-20》选取，查阅《机械设计手册单行-本轴承及其连接表5-1-20B91.5,0.75kW,主轴n400转/min,代入式(4.10)后得到d91.5卄

Jo.754

1-----19.7mm10.61 (4.11)假设截面上有键槽时，应将求得的轴径增大，其增大值见《机械设计手册单行本轴 -承及5-1-227%d21.1mm为了安全，我们选择的轴外径为d30mmdi二18mm454-2所示。rz〃「1rrz〃「1r校核主轴安全系数，主轴转矩为T0.5CpR3—

sV23垃n斤21419只ndn«— 60.3Nm(4.12)只考虑扭拒作用时的安全系数为Ka m(4.13)其中“为对称循环应力下的材料扭转疲乏极限，Mpa见《机械设计手册单行本轴-承及其连-1接表5-1-1》，i 115；K为扭转时的有效应力集中系数，见《机械设计手册单行本轴承及其连接表5-1-30-表5-1-32》，K1.8；为外表质量系数，一般用《机械设计手册单行本轴-承及其连接表5-1-36 》；轴外表强化处理后用《机械设计手册单行本轴 -承及其连接手册单行本轴-承及其连接表5-1-37》，计手册单行本轴-承及其连接表

0.44；为扭转时的尺寸影响系数，见《机械设0.89a 为扭转应力的应力幅和平均应力,Mpa见《机械设计手册单行本轴 -承及其连接表5-1-25》，

2ZP 24.94

6.1；为材料扭转的平均盈利折算系数, 见《机械设计手册单行本轴 -承及其连接表

5-1-33》，

0.21o将各数据代入公式后得0.440.89

5.3依据调质45钢s/b0.55,要求查《机械设计手册》〔机工版〕第5.0,因此设计的主轴满足要求。3.2轴承的计算及选型

2195章承受确定的径向载荷，因此在主轴上安装两个角接触球轴承。1 1的选用计算角接触球轴承1的安装位置如图4-3所示。角接触球轴承4-31角接触球轴承d30mmT4.3Nm6-2-82》选择角接触球轴承36000型代号7000C, 之所以选用接触球轴承是考虑到主轴在转动时有可能产生径向4.21参数dD轴承代极限转速额定动负荷cr额定静负荷重量号r/min〔脂润Cor滑〕30mm55mm7006C950011.65kN8.49kN0.11kg轴向载荷：Fa〔m叶片+m支椁架+m主轴+8m叶片支架〕g=15kg9.8N/kg147N径向载荷依据最不利状况计算，依据伯努利方程，气流作用在叶片上的压力为：22P0.5v0.51.258=40Pa 〔4.14〕作用在4个叶片上的总力为EPS400.375 15N 〔415〕由《机械设计手册单行本-轴承表6-2-12》推举使用寿命为100000小时,轴担当量动载荷的计算公式为PXFrYFa16〕式中X、丫分别为径向动载荷系数及轴向动载荷系数。可通过查《机械设计手册表得：由于283-2》Fa/Cor0.147/8.490.017Fa/Fr0.102X=0・44,Y1.47,代入式子得到0.44151.47147 222.69N轴承根本额定动载荷按如下公式计算：hImI选取5.85:fD为力矩载荷因数，力矩载荷较小时取 1.5,较大时取2,这里选取2;fd为冲击载荷因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-10》选取1.2;仃为温度因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-11》选取1;fh6-2-80.405；P为当量动载荷。将各个数据代入式〔4.13〕得：585212C0.4051

0.22269 19.5NCr应选用此轴承能够满足额定载荷的要求。2 2的选用计算角接触球轴承2的安装位置如图4-4所示。依据《机械设计手册单行本-轴承表6-2-82》选择轴承型号36105〔型号7005C〕,参数如表4.3所示。dD轴承代4.32参数极限转速额定动负荷c额定静负荷重量rr/min〔脂润号Cor滑〕25mm47mm7006C120239.38kN7.73kN0.074kg依据轴承1校核公式〔4.15〕对轴承进展校核:FrPS400.375 15N147N轴担当量动载荷按公式〔4.16〕得：PXFrYFa式中X、丫分别为径向动载荷系数及轴向动载荷系数。可通过查《机械设计手册表得：由于

28 3-2》Fa/Cor0.147/6.530.0225Fa/Fr0.102X0.44,1.40,代入公式〔4.16〕得到PXEYFa0.44151.40147 212.4N由《机械设计根底〔第五版〕16-3》计算轴承寿命：过伍 〔

〔41760n〔dP ”式中：fy为温度因数，按《机械设计手册单行本-轴承表6-2-11》选取1；fd为冲击载荷因数，按《机械设计手册单行本6-2-101.2；C为额定动载荷，C=9.38kN;N为主轴额定转速,n=400r/min；为寿命指数，对于球轴承取3。将各数据代入式子后得叫竺丄〔AJ38L〕32.0710eh60nfdP604001.2212.4由《机械设计手册单行本-轴承表6-2-12》推举使用寿命为100000小时，所以可以满足使用要求。主轴与发电机之间用圆锥销套筒联轴器进展连接，如图 4-5所示，联轴器具体参数见图纸。45関锥销套筒联轴器第五章刹车装置及其他部件设计1刹车装置5.1.1刹车装置原理目前应用的制动器有外抱块式制动器〔简称：块式制动器〕、蹄式制动器〔简称：蹄式制动器〕经形成标准，是标准件。市产华电机FDB-1-100型凸缘单板式电磁制动器是利用电磁力产生压力作用于制动盘上，在制动盘外表形成摩擦力，其根本构造如图5-1所示。2kfeiH5-12kfeiH要求在十二级风速〔约30m/s〕时能够有效制动，下面通过计算力矩来选择制动器v30m/s1.205kg/m3R0.8mCP0.463VT0.5CpR3—T50.40.8

3306

60.3Nm制动器所选型号为FDB-1-100,其根本参数如表5.1所示。5.1制动器参数型号型号制动盘直径静摩擦转矩动摩擦转矩功率[24VDC](W)at20Ckg/mmN/m/N•mFDB-1-1001609080353.455-2所示。<1 吆5-2制动器示意图制动器外形尺寸如表5.2所示(/mm)。5.2制动器外形数据AAClC2C3DEHJKLMPYmabt1601901758030652664423811.582-M80.3(-1)73.35.1.2刹车构造受力计算用制动器的额定制动转矩反求风力机制动器的最大工作风速，由公式( 4.12)得I~Tv0.5CPR336.7m/s

I906”, 50.40.8s这个风速相当于13级风，制动器在13级风下可以安全制动。为了保护有效发电机和其他部件，制动器必需在转速据，再将数据送往主控电路〔一般为单片机〕进展分析，最终产生一个把握信号使执行件动作。图5-3为套轴式编码器，轴孔5-3光电编码器IHA803030mm光电编码器的参数如表5.3所示5.3IHA8030光电编码器数据电源电压DC+5±电源电压DC+5±5%最大机械转矩4000rpm输出电压高电平》85%Vcc低电平抗震力250m/s,10~200HZ,xyz<0.3V2h各响应频率0-100KHZ防护2次防水、防油、防尘IP54输出波形方波工作寿命MTB®50000h(+25C,20230rpm)载空比0.5T±0.1T工作温度-10C-70C启动力矩5X10Nm储存温度-30C-85C消耗电流<消耗电流<180mA抗冲击2、，/•980m/s6ms,xyz方向转动惯量524X10kgm工作湿度30、85%〔无结霜〕轴最大负荷40N,30N軍量0.6kg5 2塔架的设计521支撑件受力分析支架选用低合金碳钢，在满足强度要求的同时尽量削减重量， 现选择牌号40Cr构造用无缝钢管，壁厚2mm外径30mm长度1448mm我们考虑最坏状况，即气流直接作用于静止的叶片上，这样将四个叶片等效于一个平板，平板的面积为四个叶片投影面面积之和，所示。

5-4S

5-4等效受力图依据流体力学伯努利方程，作用于平板上的正压力为:pV0.51.253&222FPS562.50.375211N

562.5Pa四个叶片所受到的力最终传递到中间支撑杆，支撑杆为40Cr合金钢空心构造，重量轻,强度高，如图5-5所示。LFA5-6LFAD为外径，ma=26/30=0.87为径与外径比。杆受弯矩为杆受弯矩为TFL/22110.742157N钢管截面模量为£134、O1/IC1389MPa(,2)1389MPa查《机械设计手册单行本[b]980MPa,所以能够满足强度要求

-常用工程材料表3-1-9》得40Cr合金钢的许用应力为52 2拉索的受力计算塔架的稳定方式有很多，有拉杆式、拉索式、桁架式等，而拉索式凭借其简洁的构造、低廉的价格及安装简易等特点被广泛应用于各种塔架的固定。塔架用三条拉索固定与地面，每根拉索在水平面投按最不利原则，风速方向与5-8单根拉索受力分析按最不利原则，风速方向与5-8F2cos30°cos60

211 243.6N查《机械设计手册》起重机局部可得如表5.4所示5.4拉索力学性能钢丝绳公称直径钢丝绳公称直径材料近似质量钢丝公称抗拉强度/MPa钢丝绳最小破断拉力/KNd/mm2钢芯钢1.55kg/100m14702.11丝绳钢丝绳数据目前市场上能够买得到的钢绳成品有很多，力森钢丝绳生产的 6X7类钢丝绳直径为2mm钢丝绳可以满足我们设计需求，在地面准确位置固定地脚螺栓钢筋，钢筋端部弯成环状与钢丝绳套环连接。5.3蓄电池和选型5.3.1蓄电池的种类及工作根本原理Pb,PbQ铅酸蓄电池广泛应用于各个行业，电池价格廉价，为镉银蓄电池的 1/6;高倍率放电性能良好，可用于引擎启动，多用于汽车发动机的启动；电池电压在使用蓄电池中最高，可达到2.2V且易于浮充使用，没o5.3.2蓄电池选型LC-P12100ST型蓄电池满足我们的设计要求，根本参数如表5.5V5.5蓄电池参数电池类型100AH阀控密闭铅酸蓄电池使用产品UPS容量电压100AH12V其他特征407X173X210mm5.4箱体的设计止让整个系统重心比较低，起到稳定的作用。541箱体的外形设计本系统的箱体主要以圆柱形为主，上部小，下部偏大，呈阶梯状，如图 5-9所示。地脚螺栓箱体一侧开一矩形门，便利蓄电池的安装与检修，箱底部两个导轨起到导向作用，能够地脚螺栓让蓄电池在装入和取岀时不偏移。为了防止箱体被大风倾覆，在箱体底部用地面固定。 6个地脚螺栓与防锈：箱体材料为铸铁，在户外工作环境中难免会受到水和空气的锈蚀，锈蚀后的箱体不仅密封性降低，而且强具有确定毒性。防锈漆在市场上比较容易买到，在此不具体说明。入箱体将影响到他们的正常工作。 箱体的密封方法很多，有垫密封、结论本文在参照各文献后做出了垂直轴风力机的一个总体设计