風力發(fā)電原理 轉(zhuǎn)帖

心中的承諾

人類社會發(fā)展的歷史與能源的開發(fā)和利用水平密切相關(guān),，每一次新型能源的開發(fā)都使人類經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生一次飛躍。在我們進入21世紀的今天,，世界能源結(jié)構(gòu)也正在孕育著重大的轉(zhuǎn)變,，即由礦物能源系統(tǒng)向以可再生能源為基礎的可持續(xù)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。所謂可再生能源就是取之不盡,、用之不竭,、與人類共存的能源。它包括太陽能,、風能,、生物質(zhì)能、地熱能,、海洋能等,。在這眾多的可再生能源中，目前發(fā)展最快、商業(yè)化最廣泛,、經(jīng)濟上最適用的,，當數(shù)風力發(fā)電。

一,、 何謂風力發(fā)電
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1． 原理
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風力發(fā)電的原理說起來非常簡單,，最簡單的風力發(fā)電機可由葉輪和發(fā)電機兩部分構(gòu)成，如圖1所示,�,？諝饬鲃拥膭幽茏饔迷谌~輪上，將動能轉(zhuǎn)換成機械能, 從而推動葉輪旋轉(zhuǎn),。如果將葉輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸相連,，就會帶動發(fā)電機發(fā)出電來。孩童玩的紙質(zhì)風車就是風力機的雛形,，在它的軸上裝個極微型的發(fā)電機就可發(fā)電,。風力發(fā)電的原理這么簡單，為什么僅到20世紀的中后期才獲得應用呢,？第一,，常規(guī)發(fā)電還能滿足需要，社會生產(chǎn)力水平不夠高,，還無法顧及降低環(huán)境污染和解決偏遠地區(qū)的供電問題,；第二，能夠并網(wǎng)的風力發(fā)電機的設計與制造,，只有現(xiàn)代高技術(shù)的出現(xiàn)才有可能,。20世紀初期是造不出現(xiàn)代風力發(fā)電機的。那么,，現(xiàn)代風力發(fā)電機是什么樣呢,？下面我們就介紹一下現(xiàn)代風機的結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點。
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2． 現(xiàn)代風機

圖1所示的風力發(fā)電機發(fā)出的電時有時無,，電壓和頻率不穩(wěn)定,，是沒有實際應用價值的。一陣狂風吹來,，風輪越轉(zhuǎn)越快,，系統(tǒng)就會被吹跨。為了解決這些問題,，現(xiàn)代風機增加了齒輪箱,、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng),、剎車系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等,，現(xiàn)代風機的示意如圖圖二所示。
齒輪箱可以將很低的風輪轉(zhuǎn)速（600千瓦的風機通常為27轉(zhuǎn)/分）變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機轉(zhuǎn)速（通常為1500轉(zhuǎn)/分）。同時也使得發(fā)電機易于控制,，實現(xiàn)穩(wěn)定的頻率和電壓輸出,。偏航系統(tǒng)可以使風輪掃掠面積總是垂直于主風向。要知道,，600千瓦的風機機艙總重20多噸,，使這樣一個系統(tǒng)隨時對準主風向也有相當?shù)募夹g(shù)難度。
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- X, L; ]" s  A& L4 `5 ^5 d風機是有許多轉(zhuǎn)動部件的,。業(yè)已說明,，機艙在水平面旋轉(zhuǎn)，隨時跟風,。風輪沿水平軸旋轉(zhuǎn),，以便產(chǎn)生動力。在變槳矩風機,，組成風輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉(zhuǎn)，以便適應不同的風況,。在停機時,，葉片尖部要甩出，以便形成阻尼,。液壓系統(tǒng)就是用于調(diào)節(jié)葉片槳矩,、阻尼、停機,、剎車等狀態(tài)下使用,。
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控制系統(tǒng)是現(xiàn)代風力發(fā)電機的神經(jīng)中樞。現(xiàn)代風機是無人值守的,。就600千瓦風機而言,，一般在4米/秒左右的風速自動啟動，在14米/秒左右發(fā)出額定功率,。然后,，隨著風速的增加，一直控制在額定功率附近發(fā)電,，直到風速達到25米/秒時自動停機�,，F(xiàn)代風機的存活風速為60-70米/秒，也就是說在這么大的風速下風機也不會被吹壞,。要知道,，通常所說的12級颶風，其風速范圍也僅為32.7-36.9米/秒,。風機的控制系統(tǒng),，要在這樣惡劣的條件下，根據(jù)風速、風向?qū)ο到y(tǒng)加以控制,，在穩(wěn)定的電壓和頻率下運行,，自動地并網(wǎng)和脫網(wǎng)。并監(jiān)視齒輪箱,、發(fā)電機的運行溫度,，液壓系統(tǒng)的油壓，對出現(xiàn)的任何異常進行報警,，必要時自動停機,。

3． 風力發(fā)電場
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9 }9 F, ]9 O9 R現(xiàn)代大型風力發(fā)電機，單臺容量一般為600-1000千瓦,。目前國際上研制的超大型風力發(fā)電機單機容量也只為6MW,。對于一個大型發(fā)電場來說，其容量還是很小的,。因此,，我們一般將十幾臺或幾十臺風力發(fā)電機組成一個風電場。這樣既形成一個強大的供電體系,，也便于管理,，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。同時,，也降低了安裝,、運行和維護的成本。圖3為山東長島風力發(fā)電場一角,。04圖 好像不太實用你這個 風能轉(zhuǎn)換成的動能液力傳輸  總閥控制   驅(qū)動 液壓從動馬達帶動  發(fā)電機組的  地方法  不適用  理由 ： 1.液壓元件 有壽命 并且 過夏 就降低性能維修很麻煩
     2.管道存在阻力   損失動能能量  3 .控制閥的控制靠風力傳感和管道內(nèi)的壓力傳感  4.并網(wǎng)發(fā)電 不現(xiàn)實
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" F3 J0 y2 W8 L% N% b+ f# d[ 本帖最后由 心中的承諾 于 2008-6-7 10:11 編輯 ]

天氣

學習了,，最近幾年國內(nèi)搞風力發(fā)電的企業(yè)逐漸多了起來

哈雷

我覺得風力發(fā)電機原理很簡單,，只是巨型風力發(fā)電機制作和安裝上面有不少難題,。

心中的承諾

原帖由 哈雷 于 2008-6-8 17:42 發(fā)表
我覺得風力發(fā)電機原理很簡單,，只是巨型風力發(fā)電機制作和安裝上面有不少難題,。

5 c. w5 r. ?" P$ O* S單單一個風葉  要想制作的達到最佳風能利用效果 就很不容易  ！

tcchentao

想問樓主個問題
. u6 ~9 N% s1 [  j! `' k1 K- w' ^/ I為什么風葉是三片,，多一些會怎么樣,？
感覺風葉適當多一些，轉(zhuǎn)速能更快一些,。

samsang

最近也在嘗試學習一些這方面的知識,，感覺這方面以后大有前途。
我感覺除了風能,、太陽能,，水能等發(fā)電，對于一些設備來說還能夠利用自身工作中產(chǎn)生的能量損失發(fā)電以充分利用能量,。比如散熱,、震動、晃動,、擺動,、擠壓、噪音,、水流,、熱漲冷縮、生物發(fā)酵,、摩擦、氣壓等,。

心中的承諾

樓上后來羅列的 可以利用 ,，但是微觀的容易做一些，但是目前來看,，火電,、核電、水電,、風電,、太陽電目前比較容易實現(xiàn) 也適用！除了發(fā)電,，還有就是以后節(jié)能環(huán)保的有市場  ,！

心中的承諾

原帖由 tcchentao 于 2008-6-11 10:40 發(fā)表
想問樓主個問題
. \+ u+ v, m/ E為什么風葉是三片,，多一些會怎么樣？
) O: T' T0 w, L6 y+ r) f: t感覺風葉適當多一些,，轉(zhuǎn)速能更快一些,。

% D5 T! K" e0 E4 J/ B# Q) w, s* k, F3 \除了增加風葉 ，還有就是電機的沒有定子全是轉(zhuǎn)子,， 即勵磁側(cè)朝一個方向轉(zhuǎn) ,，發(fā)電繞組側(cè)朝一個方向轉(zhuǎn)  ，這樣相反的運轉(zhuǎn) 需要兩個風葉 但是旋轉(zhuǎn)方向相反,！

凹凸

大家沒有頂?shù)哪?font class="jammer">3 m5 P$ r0 r  _$ ?: H3 E/ y
不會做這方面的很少人吧
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傲視群龍

頂,，了解了很多